Como um componente crucial dos MLCCs, os materiais dielétricos cerâmicos desempenham um papel decisivo na determinação do desempenho do MLCC.e camadas finas, exigências técnicas mais elevadas foram colocadas sobre os pós dieléctricos cerâmicos com alta resistência à tensão, alta constante dieléctrica e alta fiabilidade.Os óxidos de terras raras são amplamente utilizados em cerâmica, incluindo óxido de cério, óxido de lântano, óxido de neodímio, óxido de disprósio, óxido de samário, óxido de holmio, óxido de erbio, etc.A dopagem de cerâmicas com pequenas quantidades ou vestígios de terras raras pode alterar significativamente a microestrutura, composição de fase, densidade, propriedades mecânicas, propriedades físico-químicas e comportamento de sinterização de materiais cerâmicos.A modificação através de dopagem com óxidos de terras raras é uma das vias para obter pó dieletrico cerâmico de ponta para MLCCs..
Como componentes dopantes importantes nos pó dieletricos MLCC,Os óxidos de terras raras podem efetivamente melhorar a fiabilidade do MLCC e são matérias-primas indispensáveis para o desenvolvimento de pós cerâmicos de ponta para MLCC.Os pós cerâmicos para MLCCs são principalmente classificados em três categorias (Y5V, X7R e COG).Os materiais X7R são as especificações com a concorrência global mais intensa e são também uma das variedades com a maior procura e utilização no mercado de equipamentos eletrónicosO seu princípio de fabrico baseia-se na modificação de material cerâmico de titanato de bário (BaTiO3) em nanoescala.
O titanato de bário é uma das principais matérias-primas para a fabricação de MLCCs.O titanato de bário puro tem um elevado coeficiente de temperatura de capacidade, alta temperatura de sinterização e perda dieléctrica relativamente elevada, tornando-o inadequado para utilização directa na fabricação de condensadores cerâmicos.
A investigação mostra que as propriedades dieléctricas do titanato de bário estão estreitamente relacionadas com a sua estrutura cristalina.Melhorando assim as suas propriedades dielétricasIsto se deve principalmente ao facto de o titanato de bário de grãos finos dopado formar uma estrutura de casca do núcleo, que desempenha um papel significativo na melhoria das características de temperatura da capacitância.
A dopagem de elementos de terras raras na estrutura do titanato de bário é um dos métodos utilizados para melhorar o comportamento de sinterização e a fiabilidade dos MLCC.A investigação sobre a dopagem por iões de terras raras no titanato de bário remonta ao início dos anos 60A adição de óxidos de terras raras reduz a mobilidade do oxigénio, o que pode aumentar a estabilidade da temperatura dielétrica e a resistência elétrica das cerâmicas dielétricas.Melhorando assim o desempenho e a fiabilidade do produtoOs óxidos de terras raras comumente adicionados incluem óxido de ítrium (Y2O3), óxido de disprósio (Dy2O3) e óxido de holmio (Ho2O3), entre outros.
O raio iónico dos íons de terras raras tem um impacto crucial na posição do pico de Curie em cerâmica à base de titanato de bário.A dopagem com elementos de terras raras de raios diferentes altera os parâmetros de rede de cristais com uma estrutura de casca de núcleoA dopagem com iões de terras raras de maior raio induz uma fase pseudo-cúbica no cristal e gera estresse residual dentro dele.A introdução de iões de terras raras de raio menor produz menos tensão interna e inibe as transições de fase na estrutura do núcleo-cascaMesmo com aditivos utilizados em pequenas quantidades, as características dos óxidos de terras raras (como o tamanho ou a forma das partículas) podem afectar significativamente o desempenho ou a qualidade do produto.Os MLCCs de alto desempenho continuam a desenvolver-se para a miniaturizaçãoOs produtos MLCC mais avançados do mundo entraram na nanoescala.Os óxidos de terras raras devem possuir tamanho de partícula em nanoescala e boa dispersibilidade em pó.
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