[發明專利]一種寬溫穩定型電容器介質材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611253505.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106631017A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 佘延英
• 申請（專利權）人: 桂林融通科技有限公司
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/626;C04B35/622
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司45107
• 代理人: 韋珍海

技術領域

本發明涉及電容器材料技術領域，具體涉及一種寬溫穩定型電容器介質材料及其制備方法。

背景技術

在高速發展的當今社會，人們對能源的需求日漸增多，而日益消耗的不可再生能源給整個人類的生存環境帶來了巨大的壓力，因此尋求并使用清潔能源便成為了環境對人類提出的新課題。近年來，隨著科學技術的不斷發展，太陽能、風能、熱能以及核能都逐步被開發和使用，使得傳統能源的占比顯著降低。而另一方面，在新能源進行開發和挖掘的同時，能源的有效儲存也隨之成為了又一研究方向。

在能源轉化過程中，可以通過將不同形式的能源轉換為電能進行儲存，這就意味著儲能介質材料對環境的適應能力尤為重要。因此，如何增加介質材料的儲能應用面積已達到最大程度的電能儲存效率成為了當下亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種寬溫穩定型電容器介質材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種寬溫穩定型電容器介質材料，主要化學組成是BaCO₃-R₂O₃-MnO₂-Nb₂O₅(R＝La、Sm、Gd)，BaCO₃、R₂O₃、MnO₂和Nb₂O₅的摩爾比例為3.5：0.75：0.75：4.625，并摻入CaO和TiO₂的混合物，混合物質量占原料總量的0.2-0.5％。

優選的，所述主要化學組成BaCO₃、R₂O₃、MnO₂和Nb₂O₅的純度大于99％。

優選的，所述混合物質量占原料總量的0.4％。

優選的，所述CaO和TiO₂的質量比為1:3-1:5。

所述寬溫穩定型電容器介質材料的制備步驟如下：

1)將BaCO₃、R₂O₃、MnO₂和Nb₂O₅為起始原料按摩爾比進行配料，混合后按質量比加入CaO和TiO₂混合物充分攪拌，并加入無水乙醇混合球磨12-48小時，烘干得到粉末A；

2)將步驟1)中制得的粉末A放入馬弗爐中，升溫至1050～1200℃預燒4-10小時得到前驅體B；

3)將步驟2)中制得的前驅體B研碎后加入無水乙醇，球磨8-15小時混合均勻，烘干得到粉末C；

4)向步驟3)中制得的粉末C中加入5～10wt％聚乙烯醇水溶液造粒，過60目篩后壓制成型，放入高溫爐中升溫至1250～1400℃燒結8-12小時后自然冷卻至室溫，即得。

優選的，所述步驟2)中預燒溫度為1180℃，時間為4小時。

優選的，所述步驟4)中燒結溫度為1300℃，時間為10小時。

本發明有益效果：本發明提供了一種寬溫穩定型電容器介質材料及其制備方法，原料各組分混合性較好，通過高溫固相合成工藝，使得混合均勻后的原料在高溫作用下可以得到Ba_3.5R_1.5Mn_0.75Nb_9.25O₃₀(R＝La、Sm、Gd)。本發明提供的電容器介質材料在-50-200℃溫度范圍內具有優良的溫度穩定性好，均滿足電容變化率ΔC/C25≤±15％，有效的增加了電容器的工作范圍，使其在多種溫度情況下仍然可以發揮儲能作用，有效的增大了儲能應用面積，具有良好的節能環保效應。本發明提供的電容器介質材料及其制備方法，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式

實施例1：