[發(fā)明專利]一種高介電陶瓷的制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110420434.3 | 申請日： | 2011-12-15 |
| 公開（公告）號： | CN102515739A | 公開（公告）日： | 2012-06-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李立本;李慶收;王會嫻;王曉飛 | 申請（專利權(quán)）人： | 河南科技大學(xué) |
| 主分類號： | C04B35/45 | 分類號： | C04B35/45;C04B35/622;H01B3/12 |
| 代理公司： | 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120 | 代理人： | 孫笑飛 |
| 地址： | 471003 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高介電 陶瓷 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
????本發(fā)明涉及介電陶瓷材料制備領(lǐng)域，具體地說是高容量電容器用的高介電陶瓷的制備方法。?
背景技術(shù)
隨著科技的發(fā)展，電子元器件能否微型化逐漸成為影響科技發(fā)展的決定性因素。具備高介電性能的電容器填充材料為電容器走向小型化提供了可能。由平行板電容器的電容計算公式：???????????????????????????????????????????????????（其中???是真空介電常數(shù)，???是填充材料的相對介電常數(shù)，s是極板的面積，d是兩極板間的距離）可知介電常數(shù)εr與面積s成反比關(guān)系，即在保持電容一定的情況下，可以通過提高相對介電常數(shù)實現(xiàn)面積的減小，從而實現(xiàn)電容器的小型化。自然界中常見材料的介電常數(shù)都在20左右。近年來，隨著CaCu3Ti4O12(CCTO)材料高介電性能被發(fā)現(xiàn)，人們進行了大量相關(guān)的研究，為了能符合應(yīng)用領(lǐng)域的要求，對CCTO的摻雜改性的研究成了熱點。一些基于CCTO相關(guān)復(fù)合陶瓷材料也相繼出現(xiàn)，但目前常見的復(fù)合陶瓷在制備過程中對材料和制備工藝要求較高，在工業(yè)生產(chǎn)的推廣中遇到一系列技術(shù)難題，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，導(dǎo)致了這些復(fù)合陶瓷在實際工業(yè)生產(chǎn)中得不到廣泛的應(yīng)用。?
發(fā)明內(nèi)容
????本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高介電陶瓷的制備方法，所制成的介電陶瓷在室溫附近介電常數(shù)能保持在3000~4000，并且有良好的頻率穩(wěn)定性，介電損耗在0.2以下。?
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高介電陶瓷的制備方法：所述高介電陶瓷的主相為Ca2CuO3，其制備方法為：?
（1）、將CaO和CuO按照2：1的摩爾比進行配比，然后混合濕磨3—5小時，濕磨后取出烘干；
（2）、將烘干的混合粉料在930~980℃的大氣氣氛中預(yù)燒10小時，然后再重新濕磨3—5小時，濕磨后取出烘干；
（3）、將烘干的混合粉料在5~10Mpa的壓強下壓制成坯體；
（4）、將壓好的坯體放入馬弗爐中，以2.5~3℃/min的速率升溫至600℃，在600℃保持100分鐘，再以3℃/min的速率升溫至960℃，在960℃保持240~300分鐘，然后以3℃/min的速率降溫至600℃，之后自然冷卻至室溫；
（5）、將燒制好的陶瓷表面進行拋光處理，除去陶瓷表面的氧化層，即完成高介電陶瓷的制備。
所述的濕磨過程中，采用丙酮作為濕磨的溶劑，丙酮的加入量為混合粉料質(zhì)量的4—6%。?
所述步驟（3）中，壓制的坯體直徑為10mm，厚度為1mm。?
本發(fā)明的有益效果是：制備工藝簡單，有利于規(guī)模化生產(chǎn)；制備的高介電陶瓷電容器，適合較高的工作頻率，適用頻率范圍在104~105?Hz之間；具有極高的介電常數(shù)，其介電常數(shù)在室溫范圍內(nèi)保持在3000~4000，損耗在0.2以下，有利于電子元器件的微型化。?
附圖說明
????圖1是本發(fā)明高介電陶瓷的介電常數(shù)、介電損耗與外加頻率的關(guān)系圖。?
具體實施方式
本發(fā)明的高介電陶瓷由元素Ca、Cu、O組成，其主相為Ca2CuO3。所采用的原料為納米級、純度為99.9%以上的CaO和CuO的粉體。其制備方法為：?
（1）、將CaO和CuO按照2：1的摩爾比進行配比，然后混合濕磨3—5小時，濕磨后取出烘干；
（2）、將烘干的混合粉料在930~980℃的大氣氣氛中預(yù)燒10小時，然后再重新濕磨3—5小時，濕磨后取出烘干；
（3）、將烘干的混合粉料在5~10Mpa的壓強下壓制成坯體；
（4）、將壓好的坯體放入馬弗爐中，以2.5~3℃/min的速率升溫至600℃，在600℃保持100分鐘，再以3℃/min的速率升溫至960℃，在960℃保持240~300分鐘，然后以3℃/min的速率降溫至600℃，之后自然冷卻至室溫；
（5）、將燒制好的陶瓷表面進行拋光處理，除去陶瓷表面的氧化層，即完成高介電陶瓷的制備。
所述的濕磨過程中采用丙酮作為溶劑，可以保持顆粒均勻，也不至于產(chǎn)生粉末揚塵，丙酮的加入量為混合粉料質(zhì)量的4—6%，保證在研磨過后能揮發(fā)完畢，不會殘留在粉體中。?
所述步驟（3）中，壓制的坯體直徑為10mm，厚度為1mm。?
實施例1?
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