[發明專利]一種高壓低損陶瓷電容器介質及其制備方法

有效

• 申請號: 202210239179.0
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114591079B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 彭道華;陳映義;牛繼恩;陳甲天;姜學文
• 申請（專利權）人: 汕頭市瑞升電子有限公司
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622;C04B35/626;C04B41/88;H01G4/12
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 林天普;朱明華

一種高壓低損陶瓷電容器介質，其特征在于由下述重量配比的原料制成：BaZrO₃?5?7%，CeO₂?0.5?0.7%，ZnO?0.8?1.2%，MnCO₃?0.3?0.5%，La₂O₃?1.5?2.5%，W₂O₃?0.8?1.2%，余量為BaTiO₃。本發明還提供上述高壓低損陶瓷電容器介質的一種制備方法。本發明與現有技術相比，具有如下優點：本發明的陶瓷電容器介質的介電常數高（介電常數為3400以上），耐電壓高（直流耐電壓可達7kV/mm以上，交流耐壓可達5kV/mm以上），介質損耗?。ń橘|損耗小于0.8%）。本發明的陶瓷電容器介質適合于制造滿足Y5P特性要求的陶瓷電容器。而且，本發明的陶瓷電容器介質不含鉍、鉛和鎘，在制備和使用過程中對環境無污染。

技術領域

本發明涉及無機非金屬材料技術領域，具體涉及一種高壓低損陶瓷電容器介質以及這種高壓低損陶瓷電容器介質的制備方法。

背景技術

彩電、電腦、通迅、航空航天、導彈、航海等領域迫切需要擊穿電壓高、溫度特性穩定、可靠性高、小型化、大容量的陶瓷電容器。目前，用于生產高壓陶瓷電容器的介質中通常含有一定量的鉍、鉛、鎘，會對人體和環境造成危害，逐漸被淘汰。有些陶瓷電容器介質雖屬無鉍、無鉛、無鎘介質材料，但介電常數小、介質損耗高、耐電壓低，不利于陶瓷電容器的小型化，且耐壓性較差，也不利于擴大陶瓷電容器的使用范圍及提高安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高壓陶瓷電容器介質以及這種高壓低損陶瓷電容器介質的制備方法，這種高壓低損陶瓷電容器介質介電常數高，介質損耗低，耐電壓高，且在制備和使用過程中不污染環境，制成的陶瓷電容器的溫度特性滿足Y5P特性的要求。采用的技術方案如下：

一種高壓低損陶瓷電容器介質，其特征在于由下述重量配比的原料制成：?BaZrO₃5-7%，?CeO₂?0.5-0.7%，ZnO?0.8-1.2%，MnCO₃?0.3-0.5%，La₂O₃?1.5-2.5%，W₂O₃?0.8-1.2%，余量為BaTiO₃。

優選方案中，上述高壓低損陶瓷電容器介質由下述重量配比的原料制成：BaTiO₃89%，BaZrO₃?6%，?CeO₂?0.6%，ZnO?1%，MnCO₃?0.4%，La₂O₃?2%，W₂O₃?1%。

上述BaTiO₃（鈦酸鋇）形成主晶相，BaZrO₃（鋯酸鋇）形成第二主晶相，?BaTiO₃（鈦酸鋇）與BaZrO₃（鋯酸鋇）配合，形成雙峰結構（即在15℃、50℃各形成一個居里峰），從而使介質的溫度特性在Y5P范圍內（±10%變化率（－25-＋85℃））。添加適量的CeO₂（氧化鈰）、La₂O₃（氧化鑭）在晶體的晶界層，抑制晶體長大，從而能夠細化晶粒，形成細晶結構，提高介質的耐電壓水平。添加適量的ZnO（氧化鋅）、MnCO₃?（碳酸錳）摻雜后，能夠降低介質的介質損耗。適量的W₂O₃（三氧化二鎢）摻雜改性，W₂O₃在晶體中因為W的化合價是+3價，引起晶體形變，形成極化，從而提高介質的介電常數。

優選上述BaTiO₃、BaZrO₃分別是采用常規的化學原料以固相法合成。