Keramična formula v prahu je osnovna surovina MLCC, ki predstavlja 20% ~ 45% stroškov MLCC. Zlasti visokozmogljivi MLCC ima stroge zahteve glede čistosti, velikosti delcev, zrnatosti in morfologije keramičnega prahu, stroški keramičnega prahu pa predstavljajo relativno višji delež. MLCC je elektronski keramični praškasti material, ki nastane z dodajanjem modificiranih dodatkovbarijev titanat v prahu, ki se lahko neposredno uporablja kot dielektrik v MLCC.
Oksidi redkih zemeljso pomembne dopirne komponente dielektričnih praškov MLCC. Čeprav predstavljajo manj kot 1 % surovin MLCC, lahko igrajo pomembno vlogo pri prilagajanju lastnosti keramike in učinkovitem izboljšanju zanesljivosti MLCC. So ena od nepogrešljivih pomembnih surovin v razvojnem procesu vrhunskih keramičnih praškov MLCC.
1. Kaj so elementi redkih zemelj? Elementi redkih zemelj, znani tudi kot kovine redkih zemelj, so splošen izraz za elemente lantanidov in skupine elementov redkih zemelj. Imajo posebno elektronsko strukturo ter fizikalne in kemijske lastnosti, njihove edinstvene električne, optične, magnetne in toplotne lastnosti pa so znane kot zakladnica novih materialov.
Redkozemeljske elemente delimo na: lahke redkozemeljske elemente (z manjšimi atomskimi številkami):skandij(Sc),itrij(Y),lantan(La),cerij(Ce),prazeodim(Pr),neodim(Nd), prometij (Pm),samarij(Sm) inevropij(Eu); težki redki zemeljski elementi (z večjim atomskim številom):gadolinij(Gd),terbij(Tb),disprozij(Dy),holmij(Ho),erbij(er),tulij(Tm),iterbij(Yb),lutecij(Lu).
Oksidi redkih zemelj se pogosto uporabljajo predvsem v keramikicerijev oksid, lantanov oksid, neodim oksid, disprozijev oksid, samarijev oksid, holmijev oksid, erbijev oksid, itd. Dodajanje majhne količine ali količine redke zemlje v sledovih keramiki lahko močno spremeni mikrostrukturo, fazno sestavo, gostoto, mehanske lastnosti, fizikalne in kemijske lastnosti ter lastnosti sintranja keramičnih materialov.
2. Uporaba redkih zemelj v MLCCBarijev titanatje ena glavnih surovin za proizvodnjo MLCC. Barijev titanat ima odlične piezoelektrične, feroelektrične in dielektrične lastnosti. Čisti barijev titanat ima velik temperaturni koeficient zmogljivosti, visoko temperaturo sintranja in velike dielektrične izgube in ni primeren za neposredno uporabo pri izdelavi keramičnih kondenzatorjev.
Raziskave so pokazale, da so dielektrične lastnosti barijevega titanata tesno povezane z njegovo kristalno strukturo. Z dopiranjem je mogoče uravnavati kristalno strukturo barijevega titanata in s tem izboljšati njegove dielektrične lastnosti. To je predvsem zato, ker bo drobnozrnati barijev titanat po dopiranju oblikoval strukturo lupinastega jedra, ki ima pomembno vlogo pri izboljšanju temperaturnih značilnosti kapacitivnosti.
Dopiranje elementov redkih zemelj v strukturo barijevega titanata je eden od načinov za izboljšanje obnašanja pri sintranju in zanesljivosti MLCC. Raziskave barijevega titanata, dopiranega z ioni redkih zemelj, segajo v zgodnja šestdeseta leta prejšnjega stoletja. Dodatek oksidov redkih zemelj zmanjša mobilnost kisika, kar lahko poveča temperaturno stabilnost dielektrika in električno upornost dielektrične keramike ter izboljša delovanje in zanesljivost izdelkov. Običajno dodani oksidi redkih zemelj vključujejo:itrijev oksid(Y2O3), disprozijev oksid (Dy2O3), holmijev oksid (Ho2O3), itd.
Velikost polmera ionov redkih zemelj ima odločilen vpliv na položaj Curiejevega vrha keramike na osnovi barijevega titanata. Dopiranje redkih zemeljskih elementov z različnimi radiji lahko spremeni parametre mreže kristalov z lupinastimi jedrnimi strukturami in s tem spremeni notranje napetosti kristalov. Dopiranje ionov redkih zemelj z večjimi radiji povzroči nastanek psevdokubičnih faz v kristalih in zaostalih napetosti znotraj kristalov; Uvedba ionov redkih zemelj z manjšimi radiji ustvarja tudi manjše notranje napetosti in zavira fazni prehod v strukturi jedra lupine. Tudi z majhnimi količinami aditivov lahko lastnosti oksidov redkih zemelj, kot je velikost ali oblika delcev, pomembno vplivajo na splošno delovanje ali kakovost izdelka. Visoko zmogljiv MLCC se nenehno razvija v smeri miniaturizacije, visokega zlaganja, velike zmogljivosti, visoke zanesljivosti in nizkih stroškov. Najsodobnejši izdelki MLCC na svetu so vstopili v nanometrsko merilo in oksidi redkih zemelj kot pomembni dopirni elementi bi morali imeti velikost delcev v nanometru in dobro razpršenost prahu.
Čas objave: 25. oktober 2024