[發明專利]一種抗還原BaTiO3

有效

• 申請號: 202010396979.4
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111410530B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 郝華;張東升;劉一韌;曹明賀;堯中華;劉韓星
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622;C04B35/638
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇;李艷景

本發明公開了一種抗還原BaTiO₃基介質陶瓷。該介質陶瓷以BaTiO₃為基體材料，Co₂O₃和CaCO₃為輔助劑，其化學表達式為(1?x)BaTiO₃?xCo₂O₃?yCaCO₃，其中x＝0.1～0.2，y＝1～2wt.％，y代表CaCO₃質量占BaTiO₃和Co₂O₃總質量的百分含量。其制備為：根據化學表達式稱量物料，然后球磨、烘干、預燒、二次球磨、烘干，得到陶瓷粉體；將陶瓷粉體中加入粘結劑進行造粒過篩，陳化后壓制成型獲得陶瓷生坯，進行排膠處理后，最后在還原氣氛下燒結，獲得抗還原BaTiO₃基介質陶瓷。該介質陶瓷組分簡單，制備工藝簡單，成本低廉，具有良好的抗還原性能。

技術領域

本發明屬于多層陶瓷電容器技術領域，具體涉及一種抗還原BaTiO₃基介質陶瓷及其制備方法。

背景技術

MLCC(多層陶瓷電容器)作為在工業上使用最普及的電子元器件之一，幾乎占領了所有電子元器件一半的份額。近年來隨著電子領域在科技和工業上取得的快速發展，電子設備的更新換代與日俱增，MLCC逐步向微型化、大容量、薄膜化和寬溫化方向發展，MLCC薄膜化和多層化的發展趨勢使得內電極消耗增多進而大幅提高了生產成本，而以賤金屬內電極銅、鎳等來替換傳統的銀鈀電極可以極大的降低生產成本，為了防止賤金屬在高溫時發生氧化，需要在還原氣氛下進行燒結，因此制備出在還原氣氛下能與賤金屬電極共同燒結的介質瓷料是近年來研究的重要方向之一。

由于BaTiO₃具有較高介電常數、低介電損耗、絕緣性良好以及環境友好的諸多優異性能，從而在制備大容量MLCC上被廣泛使用。然而，在MLCC內電極賤金屬化時，燒結氣氛需要控制在還原氣氛下，此時由于外界氧分壓低BaTiO₃中的氧容易逸出產生大量氧空位，使得BaTiO₃內部載流子濃度升高發生半導化現象，除此以外BaTiO₃在其居里溫度點附近發生鐵電-順電相變，會產生一個尖銳的介電峰，介電峰的存在致使溫度穩定性降低從而極大的制約了BaTiO₃的應用。因此必須對BaTiO₃進行摻雜和改性，以提高其絕緣性和溫度穩定性來滿足內電極賤金屬化需求。

CN201410135753.3的發明專利公開了一種抗還原X9R陶瓷介質瓷料，該發明以鈦酸鋇、鈦酸鉍鈉和五氧化二鈮共融化合物為基體，引入多種添加劑復合，溫度穩定性良好符合X9R 標準，但介電常數較低(ε＝1200)。CN106747418A的發明專利公開了一種具有抗還原性的高介瓷介電容器材料，該發明以BaTiO₃為基體，加入BaCO₃、MnCO₃、Y₂O₃、Nb₂O₅和 CaCO₃等多種改性劑，介電性能較高(ε＞3500)，絕緣電阻率高，但溫度穩定性有所減小，滿足X7R標準。兩個發明專利制備的抗還原陶瓷體系非常復雜，制備繁瑣。

發明內容

本發明提供一種抗還原BaTiO₃基介質陶瓷及其制備方法，磁料組成簡單，制備工藝簡單，成本低廉，具有良好的抗還原性能。

為了解決上述技術問題，本發明采取以下技術方案：