[發明專利]一種多層陶瓷電容器用Mg-Ta基介質陶瓷及其低溫制備方法

有效

• 申請號: 202210472764.5
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114773060B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 曲明山;邢孟江;楊鴻宇;喬峰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/622;C04B35/638;H01G4/12
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

1.一種多層陶瓷電容器用Mg-Ta基介質陶瓷，由陶瓷材料和改性劑組成；其特征在于：

陶瓷材料化學通式為MgTa₂O₆；

改性劑的配方為A₂CO₃-BO-C₂O₃-SiO₂，質量比為31:?17:?36:?16，其中A₂CO₃由20?wt.?%的Li₂CO₃與11?wt.?%的K₂CO₃組成；BO由2?wt.?%的BaO與5?wt.?%的MnO以及10?wt.?%的CuO組成；C₂O₃由30?wt.?%的B₂O₃與6?wt.?%的Al₂O₃組成；

該介質陶瓷的配方為MgTa₂O₆?+?2wt.?%?改性劑，由固相法制備獲得，其主晶相為Tri-rutile結構MgTa₂O₆相，在1150^oC燒結溫度下材料的介電常數為26.87，介質損耗為1.71×10^-4，Q×f值為44398?GHz，介電常數溫度系數穩定且滿足M2G溫度特性，-55^oC：τ_ε=-118ppm/^oC；85^?oC：τ_ε=-110?ppm/^oC；

所述多層陶瓷電容器用Mg-Ta基介質陶瓷采用以下步驟制得：

步驟1：將MgO、Ta₂O₅的原始粉料按照化學通式MgTa₂O₆進行配料；

步驟2：將步驟1配好的粉體裝入球磨罐，選擇鋯球以及去離子水為研磨介質，并按照粉體：鋯球：去離子水的質量比為1:4~5:2~4進行4~6小時的行星球磨，待球磨結束后將混合漿料置于烘箱中烘干，隨后以60~100目的篩網過篩；將過篩后的粉體于900~1000℃的大氣氣氛中預燒3~5小時；

步驟3：將Li₂CO₃、K₂CO₃、BaO、MnO、CuO、B₂O₃、Al₂O₃和SiO₂的原始粉料分別按照質量比為20:?11:?2:?5:?10:?30:?6:?16進行配料，隨后以鋯球及酒精作為研磨介質，并按照粉料：鋯球：酒精的質量比為1:4~5:4~6進行行星球磨6~8小時，待球磨后的物料烘干后，將其于600~650^oC下預燒3~6小時，隨后升溫至1450~1550^oC熔融3~5小時，將熔融后的玻璃快速倒入去離子水中冷卻，將冷卻后的玻璃料研磨成均勻細粉獲得改性劑；

步驟4：將步驟3制備獲得的改性劑按照MgTa₂O₆?+?2wt.?%改性劑的配方加入步驟2的MgTa₂O₆預燒料中，并再次按照粉體：鋯球：去離子水質量比為1:4~5:3~5進行3~5小時的行星球磨，待球磨物料烘干后，向其中的粉體添加聚乙烯醇溶液作為粘結劑造粒；

步驟5：將步驟4制得的粒料壓制成型，隨后以2~5^oC/min的升溫速率在600~650℃溫度下排膠3~5小時，再以相同速率升溫至1150^?oC保溫4~6小時，制得改性后的MgTa₂O₆介質陶瓷材料。