溶融塩反応で作製した組成傾斜BaTiO_3・PbTiO_3系複合粒子の誘電特性

BaTiO_3粉末(平均粒径0.5μmと0.1μm)とPbCl_2を600°Cで72〜100時間反応させて2種類のBaTiO_3-Ba_<1-x>Pb_xTiO_3複合粒子(粒径0.7μmと0.3μm)を作製した。この2種類の複合粒子を900°Cで焼結した。これらの焼結体の誘電率をLCRメータを用いて25〜600°Cの温度範囲、周波数1、10、100kHzで測定し、ε(T)曲線を得た。以下のことが明らかとなった。1)0.7μmの複合粒子から作製した焼結体のε(T)曲線は、測定周波数に関わらず150、400、480°Cで極大値を示した。これらは、それぞれ、BaTiO_3-core、Ba_<1-x>Pb_xTiO_3(0.5<x<0.8)-shell、Ba_<1-x>Pb_xTiO_3(x【approximately equal】0.9)-shellの正方晶(t)【tautomer】立方晶(c)転移に対応した。高温側のピークは重なり合っており、予め各粒子のshell中に存在する広い組成分布が、広い温度範囲にわたる高誘電率をもたらしたと考えられる。2)0.3μmの複合粒子から作製した焼結体のε(T)曲線は、250〜500°Cの広い温度範囲で一つの幅広いピークを示し、これは幅広い組成をもったBa_<1-x>Pb_xTiO_3(0.4<x<1.0)のt【tautomer】c転移に対応した。極大値の温度は、測定周波数の減少とともに低温側ヘシフトした。この挙動は鉛系リラクサ-の挙動とよく似ていた。3)予め組成分布を持つBaTiO_3-Ba_<1-x>Pb_xTiO_3複合粒子を用いて作製した焼結体のε(T)曲線は250〜500°Cの広い温度範囲に幅広いピークを示し、この焼結体は高温で安定な誘電特性を示す材料として期待される。

BaTiO_3粉末(平均粒径0.5μmと0.1μm)とPbCl_2を600°Cで72〜100時間反応させて2種類のBaTiO_3-Ba_<1-x>Pb_xTiO_3複合粒子(粒径0.7μmと0.3μm)を作製した。この2種類の複合粒子を900°Cで焼結した。これらの焼結体の誘電率をLCRメータを用いて25〜600°Cの温度範囲、周波数1、10、100kHzで測定し、ε(T)曲線を得た。以下のことが明らかとなった。1)0.7μmの複合粒子から作製した焼結体のε(T)曲線は、測定周波数に関わらず150、400、480°Cで極大値を示した。これらは、それぞれ、BaTiO_3-core、Ba_<1-x>Pb_xTiO_3(0.5<x<0.8)-shell、Ba_<1-x>Pb_xTiO_3(x【approximately equal】0.9)-shellの正方晶(t)【tautomer】立方晶(c)転移に対応した。高温側のピークは重なり合っており、予め各粒子のshell中に存在する広い組成分布が、広い温度範囲にわたる高誘電率をもたらしたと考えられる。2)0.3μmの複合粒子から作製した焼結体のε(T)曲線は、250〜500°Cの広い温度範囲で一つの幅広いピークを示し、これは幅広い組成をもったBa_<1-x>Pb_xTiO_3(0.4<x<1.0)のt【tautomer】c転移に対応した。極大値の温度は、測定周波数の減少とともに低温側ヘシフトした。この挙動は鉛系リラクサ-の挙動とよく似ていた。3)予め組成分布を持つBaTiO_3-Ba_<1-x>Pb_xTiO_3複合粒子を用いて作製した焼結体のε(T)曲線は250〜500°Cの広い温度範囲に幅広いピークを示し、この焼結体は高温で安定な誘電特性を示す材料として期待される。