[發明專利]超寬溫度穩定型、高介電常數陶瓷電容器介質材料及制備方法

在審

• 申請號: 202210014728.4
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114255986A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 蔡子明;朱超瓊;馮培忠;吉祥;楊航;李澳宇
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H01G4/00
• 分類號: H01G4/00;H01G4/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發明公開一種超寬溫度穩定型、高介電常數陶瓷電容器介質材料的多相包覆制備方法?；瘜W通式為：(1?x)(0.95(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃@Si?0.05SrZrO₃@Si)?xNaNbO₃@Si；x的取值滿足以下條件：0.1≤x≤0.4，@表示包覆；先根據化學計量比，采用Bi₂O₃、Na₂CO₃、TiO₂合成(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃，采用SrCO₃，ZrO₂合成SrZrO₃，采用Na₂CO₃、Nb₂O₅合成NaNbO₃，然后通過化學包覆法，在(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃、SrZrO₃和NaNbO₃顆粒的表面沉淀一層SiO₂，從而形成“芯殼”結構，煅燒后得到(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃@Si、SrZrO₃@Si、NaNbO₃@Si粉體，按照化學通式進行配料、球墨、烘干、造粒、成型、燒結，制備而成。其工藝簡單、成本低、無鉛環保，具有超寬溫度范圍的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種電容器介質材料及制備方法，尤其適用于陶瓷電介質材料領域中使用的一種超寬溫度穩定型、高介電常數陶瓷電容器介質材料及制備方法。

背景技術

陶瓷電容器作為一種重要的無源元件，具有高電容、小尺寸、低成本、高可靠性和優異的高頻特性等性能，廣泛地應用于儀器儀表、通信通訊、航空航天等領域。目前，國際電子工業協會規定的最寬工作溫度范圍的陶瓷電容器的標準是X9R(-55～200℃范圍內，電容變化率小于±15％)。然而，隨著航空、深井石油鉆探、天然氣勘探和汽車行業的迅速發展，對電子元件的使用溫度有了更嚴格的要求，在一些關鍵部位的使用溫度到達200℃以上，如在汽車行業，發動機艙的溫度可能高于140℃，并且抗鎖止制動系統需要承受150-250℃范圍內的高溫。此外，氣缸壓力傳感的工作溫度高達300℃。在航空航天工業中，為了降低互連的復雜性，減輕飛機的重量，發動機監控系統被設計為分布式控制方案，而許多電氣設備必須安裝在發動機附近，溫度通常為200-300℃。在深層石油鉆井方面，操作溫度通常超過200℃，并且在更深的勘探中，鉆井裝置的工作需要電子元件具有更高的溫度穩定性。因此，開發滿足能在200℃以上，甚至300℃以上運行的超寬溫度穩定型的介質材料至關重要。

發明內容

針對現有技術的不足之處，提供一種超寬溫度穩定型、高介電常數陶瓷電容器介質材料及制備方法，其明制備工藝簡單，材料成本低，無污染，且制備的陶瓷介質材料具有超寬溫度范圍的穩定性。

為實現上述技術目的，本發明的一種超寬溫度穩定型、高介電常數陶瓷電容器介質材料，所述材料的化學通式為：

(1-x)(0.95(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃@Si-0.05SrZrO₃@Si)-xNaNbO₃@Si；

其中x的取值滿足以下條件：0.1≤x≤0.4，@表示包覆。