[發明專利]一種Y8R型多層陶瓷電容器介質材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510523712.6
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105236957A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 蒲永平;王亞茹;張盼盼
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于多層陶瓷電容器介質材料制備領域，具體涉及一種Y8R型多層陶瓷電容器介質材料及其制備方法。

背景技術

隨著信息技術和電子科學技術的飛速發展，對電子設備提出更高的使用要求，例如輕型化，片式化以及小型化，多層陶瓷電容器(MLCC)正因這些原因應運而生。目前，我們常用的制備多層陶瓷電容器的介質材料是BaTiO₃基陶瓷。鈦酸鋇在室溫下的介電常數可達到1500～3000，同時在生產和應用過程中不會對環境產生污染，因此很適合用于介電材料。然而，BaTiO₃的居里溫度約為120℃，高于居里溫度時介電常數急劇下降，介電損耗大，影響到陶瓷電容器的溫度穩定性，因此，必須對鈦酸鋇進行摻雜改性。經過適當的摻雜改性后的鈦酸鋇基陶瓷材料具有高介電常數，低損耗和熱膨脹系數小的特點。

近年來，多層陶瓷電容器已經開始逐步進入汽車電子應用領域，諸如發動機控制單元(ECU)、防抱死制動系統(ABS)、燃油噴射程控模塊(PGMFI)等，使用溫度可達+150℃，要滿足這樣的使用環境，需要耐受多次高溫運行以及大量熱沖擊。然而，鈦酸鋇基材料的電容-溫度特性具有一定的局限性，當溫度超過120℃時，其容溫變化率(△C/C_20℃)超過15％，無法提供穩定的介電性能。具有EIA(ElectronicIndustriesAssociation，美國電子工業協會)X7R特性(-55℃～+125℃，△C/C_20℃≤±15％，其中△C是以20℃時的電容量C_20℃為基準的其他溫度點的電容量C變化△C＝C-C_20℃)的MLCC難以滿足上述的高溫條件下的工作要求。因此，開發研制到EIAY8R標準(-30℃～+155℃，△C/C_20℃≤±15％)MLCC受到了普遍的關注。

雖然，BaTiO₃基無鉛Y8R型陶瓷電容器介質材料已經得到廣泛關注，但是，將BiYO₃摻雜BaTiO₃得到溫度穩定的Y8R型陶瓷電容器介質材料還鮮有報道。鑒于此，實有必要提供一種可以解決上述問題的BaTiO₃基環保Y8R型陶瓷電容器材料及制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Y8R型多層陶瓷電容器介質材料及其制備方法，以克服上述現有技術存在的缺陷，通過本發明方法制得的Y8R型陶瓷電容器材料，不但制備工藝簡單，材料成本低，而且具有較高的介電常數、低的介電損耗、體電阻率大、良好溫度穩定性，有可能成為替代鉛基陶瓷材料成為多層陶瓷電容器在技術和經濟上兼優的重要候選材料。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種Y8R型多層陶瓷電容器介質材料，其制備材料包括BaTiO₃+xmol％BiYO₃，其中x＝12～20，xmol％表示摩爾百分比。

一種Y8R型多層陶瓷電容器介質材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：按照摩爾比1:1稱取BaCO₃和TiO₂混合形成混合物A，將混合物A進行球磨、烘干、壓塊后，于1120～1150℃保溫2～3小時，形成純相的BaTiO₃粉體，備用；

步驟二：按照摩爾比1:1稱取Bi₂O₃和Y₂O₃混合形成混合物B，將混合物B進行球磨、烘干、壓塊后，于920～940℃保溫2～3小時，形成純相的BiYO₃粉體，備用；

步驟三：將步驟一得到的BaTiO₃粉體和步驟二得到的BiYO₃粉體按照BaTiO₃+xmol％BiYO₃混合后形成混合物C，其中x＝12～20，x為摩爾百分比，將混合物C與鋯球石及去離子水，按照質量比為1:1:1混合后依次進行球磨、烘干、造粒、過篩，形成造粒料；

步驟四：將步驟三所得造粒料在110～120MPa的壓強下制成試樣，然后進行一次燒結；

步驟五：打磨、清洗步驟四中一次燒結好的試樣后，在試樣正反兩面均勻涂覆銀電極漿料，進行二次燒結，得到Y8R型多層陶瓷電容器介質材料。