[發(fā)明專利]一種BaTiO3基無(wú)鉛溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質(zhì)材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410472116.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN104261819A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲永平;吳煜蓉;張盼盼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/468
• 分類號(hào): C04B35/468;C04B35/622
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功能陶瓷領(lǐng)域，特別涉及一種BaTiO₃基無(wú)鉛溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質(zhì)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)要求不斷提高，電子設(shè)備所處的工作環(huán)境要求也非常苛刻，例如航空航天、石油鉆探等領(lǐng)域的工作環(huán)境溫度遠(yuǎn)高于常規(guī)工作溫度。所以，開發(fā)使用溫度和高溫端電容穩(wěn)定性盡可能高的多層陶瓷電容器顯得尤為重要。

目前，使用較多的是含鉛的鐵電材料，但是由于含鉛的氧化物對(duì)人體的健康不利，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，所以為了環(huán)保化，開發(fā)無(wú)鉛的高溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器是有待解決的問(wèn)題。對(duì)于電容器而言，鐵電介質(zhì)具有大介電常數(shù)值能滿足電容量大要求，同時(shí)也能適應(yīng)電子設(shè)備微型化的要求。但是，大介電常數(shù)使得介電損耗也相應(yīng)地增大，所以無(wú)鉛化和低損耗也是溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器的重要發(fā)展方向。

BaTiO₃陶瓷由于具有良好的鐵電性能、壓電性能和較高的介電常數(shù)，所以常用來(lái)制備多層陶瓷電容器。近年來(lái)，BaTiO₃基溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質(zhì)材料已經(jīng)得到廣泛關(guān)注，目前摻雜改性仍是研究制備高性能的BaTiO₃陶瓷的主要手段，但是化學(xué)組成復(fù)雜、介電常數(shù)低和介電損耗大仍是BaTiO₃基溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質(zhì)材料有待解決的問(wèn)題。鑒于此，實(shí)有必要提供一種可以解決上述問(wèn)題的BaTiO₃基環(huán)保溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器材料和制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種具有較高的介電常數(shù)和低介電損耗性能的同時(shí)化學(xué)組成簡(jiǎn)單的BaTiO₃基無(wú)鉛溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質(zhì)材料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明陶瓷電容器介質(zhì)材料采取如下技術(shù)方案：

包括由主料BaTiO₃和輔助料LiBa₂Ta₅O₁₅形成的全配料，其中，按照摩爾百分比計(jì)，LiBa₂Ta₅O₁₅占全配料的0.2～0.8mol％。

基于本發(fā)明介質(zhì)材料制得的BaTiO₃基無(wú)鉛溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器的技術(shù)方案是：所述介質(zhì)材料為全配料經(jīng)過(guò)球磨、造粒、壓制并燒結(jié)得來(lái)的，在燒結(jié)后的介質(zhì)材料正反兩面均勻涂覆銀電極漿料，于500～600℃燒結(jié)20～30分鐘，得到BaTiO₃基無(wú)鉛溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器。

本發(fā)明陶瓷電容器介質(zhì)材料的制備方法的技術(shù)方案是：包括如下步驟：

(1)取LiBa₂Ta₅O₁₅粉體和BaTiO₃粉體混合均勻后形成全配料，按照摩爾百分比計(jì)，LiBa₂Ta₅O₁₅占全配料的0.2～0.8mol％，將全配料進(jìn)行球磨、造粒得到造粒料；

(2)將步驟(1)所得造粒料壓制后在1340～1400℃進(jìn)行煅燒2～3小時(shí)，再冷卻至室溫，得到BaTiO₃基無(wú)鉛溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質(zhì)材料。

所述步驟(1)中的LiBa₂Ta₅O₁₅粉體為純相，其制備方法是：按照摩爾比1:4:5稱取Li₂CO₃、BaCO₃和Ta₂O₅混合形成混合物A，進(jìn)行球磨、壓塊后，于950～1050℃保溫2～3小時(shí)，制得純相的LiBa₂Ta₅O₁₅粉體；

所述步驟(1)中的BaTiO₃粉體為純相，其制備方法是：按照摩爾比1:1稱取BaCO₃和TiO₂混合，形成混合物B，將混合物B進(jìn)行球磨、壓塊，再在1150～1250℃保溫2～3小時(shí)，得到純相的BaTiO₃粉體。

所述球磨為將混合物與鋯球石、去離子水，按照質(zhì)量比為1:(1～2):1混合后進(jìn)行球磨4～6小時(shí)，球磨結(jié)束后進(jìn)行烘干，形成烘干料。

所述步驟(1)中全配料球磨后添加粘合劑進(jìn)行造粒，所述粘合劑添加量為烘干料質(zhì)量的8～10％。

所述粘合劑是質(zhì)量濃度為4～6％的聚乙烯醇水溶液。