[發明專利]一種電容器用弛豫型鐵電體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610420307.6
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN106098370B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 陸全明
• 申請（專利權）人: 吳江佳億電子科技有限公司
• 主分類號: H01G4/20
• 分類號: H01G4/20
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本發明涉及電容器材料技術領域，特別涉及一種電容器用弛豫型鐵電體材料及其制備方法。

背景技術

隨著社會化及工業化的發展，為了解決電容器因潮濕而失效的問題，以陶瓷為材料、結構簡單的瓷片電容器應運而生，在低容量電路中廣泛應用。此后，不同介電常數、不同結構、不同功能的陶瓷電容器相繼出現。當代電子技術向著高頻方向發展，只有陶瓷電容器才能才千兆赫以上頻率范圍內發揮作用。溫度補償電容器可以保證在環境溫度變化的情況下，也能正常工作。近年來，電子元件朝著輕薄和小型化發展，對電容器的要求則為增加電容器每單元體積的電容量，多層陶瓷電容器以大容量、小體積而適應了這一趨勢的發展。當今陶瓷電容器無論是在數量還是在未來發展的潛力方面，都已占據了主導地位。

為了適應陶瓷電容器的發展要求，應對行業的要求，陶瓷電容器的發展也需要與時俱進，跟上行業的發展需求。所以研制出和電容器息息相關的電容器用材料就顯得尤為重要。本發明旨在研究電容器用的弛豫型鐵電體材料，使研制出的材料能滿足電容器行業發展的新要求、新標準，性能增強，穩定性更高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種電容器用弛豫型鐵電體材料及其制備方法，通過采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到了一種新型的電容器用弛豫型鐵電體材料，其電容性能穩定，具有較高的介電常數，熱穩定性能好，響應快，老化情況輕微，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

電容器用弛豫型鐵電體材料，由下列重量份的原料制成：鈮鎂酸鉛2-6份、鈮鋅酸鉛2-5份、納米陶瓷粉15-35份、玻璃纖維2-5份、二氧化硅2-9份、氧化鋅3-12份、鈦酸鉍2-6份、碳酸鈣5-12份、二氧化錳3-7份、氯化鋅銨4-7份、有機粘合劑7-13份、變性劑2-6份、還原劑3-8份。

優選地，所述有機粘合劑選自聚苯乙烯、聚醋酸乙烯樹脂、脲醛樹脂、聚丙烯酸酯中的一種或幾種。

優選地，所述變性劑選自苯甲酰胺、對氨基苯磺酰胺、N-乙基對甲苯磺酰胺、1-萘乙酰胺中的一種或幾種。

優選的，所述還原劑選自碳酸銨、鉀鋁釩、過硫酸銨、乙酸鋇中的一種或幾種。

所述的電容器用弛豫型鐵電體材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）將鈮鎂酸鉛、鈮鋅酸鉛、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間1.5-3小時,超聲功率300-600W，得到預混混合物；

（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入碳酸鈣、二氧化錳、氯化鋅銨、變性劑，高壓反應釜的壓強為3-6MPa,反應時間為30-60分鐘，獲得的混合物為變性活化物；

（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入有機粘合劑、還原劑，在還原性氣體氛圍中混煉90-120分鐘，轉速1000-1200r/min，反應溫度為1600-2200℃，然后冷卻至250-300℃，得到的混合液為成品原液；

（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾；

（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品。

優選地，所述步驟（4）中，還原性氣體氛圍為二氧化碳氣體氛圍。

優選地，所述步驟（5）中，抽濾機的孔徑為5-15μm。

優選地，所述步驟（6）中，螺桿擠出機的螺桿轉速為1000-1200 r/min，料筒溫度250-300℃。

本發明與現有技術相比，其有益效果為：

（1）本發明的電容器用弛豫型鐵電體材料以鈮鎂酸鉛、鈮鋅酸鉛、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鉍為主要成分，通過加入碳酸鈣、二氧化錳、氯化鋅銨、變性劑、有機粘合劑、還原劑，輔以超聲粉碎、高壓變性、高溫密煉、抽濾、熔融、擠出、塑型等工藝，使得制備而成的電容器用弛豫型鐵電體材料，其電容性能穩定，具有較高的介電常數，熱穩定性能好，響應快，老化情況輕微，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。

（2）本發明的電容器用弛豫型鐵電體材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。

具體實施方式

下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

（1）按照重量份稱取鈮鎂酸鉛2份、鈮鋅酸鉛2份、納米陶瓷粉15份、玻璃纖維2份、二氧化硅2份、氧化鋅3份、鈦酸鉍2份、碳酸鈣5份、二氧化錳3份、氯化鋅銨4份、聚苯乙烯7份、苯甲酰胺2份、碳酸銨3份；