[發明專利]低溫燒結高介電常數陶瓷材料及其制造方法

在審

• 申請號: 201710151130.9
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106830922A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 李啟云
• 申請（專利權）人: 湖南云平環保科技有限公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及電子材料技術領域，具體涉及一種低溫燒結高介電常數陶瓷材料及其制造方法。

【背景技術】

隨著電子產品的發展，電子元器件越來越小型化，集成化程度越來越高。要實現微波設備的小型化、高可靠性和廉價性，就需要研發出更具有優越性的新型介質材料。電子元器件的尺寸與介質的介電常數成負相關，要實現微波設備的小型化，就必須研發出更高介電常數的材料，但高介電常數會有更大的介電損耗，尋求高介電常數、低介質損耗一直以來都是研發的目標。

相關技術中，得到高介電常數、低介電損耗的陶瓷材料需要在較高的燒結溫度條件下進行，使該陶瓷材料制造工藝中的能耗、生產成本高，不利于高介電常數陶瓷電容器材料的應用與發展。

因此，有必要提供一種新的工藝解決上述技術問題。

【發明內容】

本發明的目的是克服上述技術問題，提供一種低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法，實現在較低燒結溫度下得到的電容器材料同樣具有較高的介電常數。

本發明的技術方案是：

一種低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法，包括如下步驟：

步驟S1：將Bi₂O₃、Ni₂O₃、ZnO、CuO、Nb₂O₅按摩爾比19：1：18：2：20配料，加入酒精混合球磨8-10小時，將漿料烘干；

步驟S2：將步驟S1得到的粉料于720-780℃條件下煅燒3-5小時，形成主晶相；

步驟S3：在煅燒后的粉料中加入0.5wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚和酒精混合球磨20-30小時，并將漿料烘干；

步驟S4：將步驟3制備的粉料壓制成型為坯體，并將坯體于950℃～1000℃下燒結，并保溫4～6小時，隨爐冷卻得到所述種低溫燒結高介電常數陶瓷材料。

優選的，所述步驟S1、S3中，烘干工藝均采用紅外烘干，烘干溫度為60-80℃。

優選的，所述步驟S3中，將漿料過濾后進行烘干，過濾篩網孔徑為200-400目。

本發明還提供一種低溫燒結高介電常數陶瓷材料，由所述低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法制造得到。

優選的，所述低溫燒結高介電常數陶瓷材料的介電常數ε_r在1MHz測試條件下為180-200，0℃條件下電容量溫度系數為-27×10^-6/℃～-20×10^-6/℃。

與相關技術相比，本發明提供的低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法，有益效果在于：提供一種Bi、Zn原子摻雜的Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅三元系陶瓷介質，并通過優化制造工藝步驟，使在較低溫度下燒結得到的電容器材料具有介電常數高、介電損耗低的優點。經檢測，采用本發明提供的低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法，制造得到的電容器材料的介電常數ε_r在1MHz測試條件下為180-200，0℃條件下電容量溫度系數為-27×10^-6/℃～-20×10^-6/℃。

【具體實施方式】

下面將通過具體實施方式對本發明作進一步說明。

實施例1

一種低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法，包括如下步驟：

步驟S1：將Bi₂O₃、Ni₂O₃、ZnO、CuO、Nb₂O₅按摩爾比19：1：18：2：20配料，加入酒精混合球磨8-10小時，將漿料烘干；

其中，采用紅外烘干工藝，烘干溫度為60℃；

步驟S2：將步驟S1得到的粉料于720℃條件下煅燒3-5小時，形成主晶相；

步驟S3：在煅燒后的粉料中加入0.5wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚和酒精混合球磨20-30小時，將漿料通過200目過篩后烘干；烘干工藝為紅外烘干，烘干溫度為60℃；

步驟S4：將步驟3制備的粉料壓制成型為坯體，并將坯體于950℃下燒結，并保溫4～6小時，隨爐冷卻得到所述種低溫燒結高介電常數陶瓷材料。

實施例2

一種低溫燒結高介電常數陶瓷材料的制造方法，包括如下步驟：