ケミカルプロセシングによる電子セラミック複合体の合成と評価

• Project/Area Number: 05650644
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Inorganic materials/Physical properties
• Research Institution: Shonan Institute of Technology
• Principal Investigator: 林 卓 湘南工科大学, 工学部, 教授 (70023265)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1993: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: チタン酸バリウム / ケミカルプロセシング / 複合体 / 金属アルコキシド / リラクサー / 複合粒子

Research Abstract

BaTiO_3は高誘電率材料として広く使われており、他の元素を添加し誘電特性を変化させることが可能である。BaTiO_3にNb_2O_5、CoO等を添加したリラクサ材料は転移温度近傍で大きい誘電率を持ち、かつその温度変化が小さい特性を有することから積層コンデンサ用材料として重要視されている。しかし、従来の機械的混合では少量の添加物を均一に分散させるのは困難である。本研究ではケミカルプロセシングを用いてリラクサ材料の1つであるNb_2O_5コーテイングBaTiO_3複合粒子の合成と評価を行った。
球状BaTiO_3粒子(平均粒径0.1mum)表面上にNb(OEt)_5を優先的に加水分解させることによりりNb_2O_5コーテイングBaTiO_3複合粒子を調製した。その複合粒子のコーテイング状態ををSEM、TEM、ゼータ電位、BET比表面積などにより調べた。また調製した複合粒子を1250℃で2時間焼結し、その焼結体の誘電的特性を調べた。
ケミカルプロセシングを用いたコーテイング法により、BaTiO_3粒子表面上にNb_2O_5が優先的に析出したNb_2O_5コーテイングBaTiO_3複合粒子を調製することができた。複合粒子のゼータ電位曲線はBaTiO_3粒子の曲線と異なっており、またBET比表面積の値も大きくなった。この結果およびSEM及びTEM観察よりBaTiO_3粒子上へのNb_2O_5の均一コーテイングが確認された。また複合粒子は1250℃で相対密度92%以上に緻密化し、その微構造は約0.2mumの微粒子からなっており、大きな粒成長は認められない。その焼結体の比誘電率は室温から約130℃で約2200〜2400であり、誘電率の温度依存性平坦化が認めら、誘電損失は1%以下であった。

Research Products

• [Publications] 林卓: "金属アルコキシドによる表面修飾を用いたセラミック複合体のケミカルプロセス" 粉体工学会誌. 31. 32-39 (1994)