[发明专利]镁掺杂钛酸钡陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛酸钡陶瓷的制备方法，特别涉及一种镁掺杂钛酸钡陶瓷的制备方法。

背景技术

文献“李玲霞，潘伟，王洪茹，Mg²⁺和Mn²⁺掺杂对BaTiO₃金属复合系介电性能的影响，电子元件与材料，2007，26(3)，18-19”公开了一种采用传统的制粉和陶瓷制备工艺，以钛酸钡、碱式碳酸镁及其他添加剂为原料，在1130℃烧结成镁掺杂钛酸钡陶瓷，所制得的镁掺杂钛酸钡陶瓷介电损耗较高：室温下不同镁掺杂浓度的钛酸钡陶瓷在频率为1kHz时介电损耗均在0.01以上。

发明内容

为了克服现有技术方法制备的镁掺杂钛酸钡电子功能陶瓷室温下介电损耗高的不足，本发明提供一种镁掺杂钛酸钡陶瓷的制备方法，采用溶胶凝胶法制得不同镁掺杂浓度的钛酸钡纳米粉体，再经过传统陶瓷工艺制得镁掺杂钛酸钡陶瓷。通过调整Mg/Ti比例，改变烧结温度，最终制得了纯相镁掺杂钛酸钡陶瓷，其介电常数达到2330，1KHz时，室温下介电损耗降低至0.002，并且温谱、频谱特性均比较稳定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种镁掺杂钛酸钡陶瓷，其化学式为Ba(Mg_xTi_1-x)O₃，其中，0＜X＜0.12，其制备方法包括以下步骤：

(a)取[CH₃(CH₂)₃O]₄Ti，将其溶入到甲醇中，其中[CH₃(CH₂)₃O]₄Ti与甲醇的体积比为1∶4；

(b)按化学计量比称量Ba(OH)₂·8H₂O并溶入到乙二醇甲醚中，乙二醇甲醚的体积为甲醇体积的1.5倍；

(c)将步骤(b)配制的溶液加入到步骤(a)配制的溶液中，边搅拌边向溶液中按照Mg、Ti比分别为0～0.12∶1加入Mg(OH)₂，充分搅拌后后加入纯净水，得到凝胶；

(d)将凝胶室温陈化3～8h，再置于烘箱中于60～100℃干燥；

(e)干燥后的凝胶于300～1000℃下煅烧1～5h，得到掺杂BaTiO₃粉体；

(f)所得掺杂BaTiO₃粉体球磨10～30h后在80～120℃下烘干、过筛；

(g)粉体于2～8MPa压力下干压成素坯体，加压到10～30MPa使素坯体致密，然后以3～7℃/min的升温速度升温至1200～1400℃并保温1～3h，得到Mg掺杂钛酸钡陶瓷。

本发明的有益效果是：由于采用溶胶凝胶法制得镁掺杂钛酸钡纳米粉体，再经过传统陶瓷工艺制得镁掺杂钛酸钡陶瓷。通过调整Mg/Ti比例，改变烧结温度，最终制得了纯相镁掺杂钛酸钡陶瓷，其介电常数达到2330，1KHz时，室温下介电损耗降低至0.002，并且温谱、频谱特性均比较稳定。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明方法在不同Mg/Ti摩尔比条件下制备的镁掺杂钛酸钡陶瓷介电损耗随频率变化曲线。

图2是本发明方法制备的镁掺杂钛酸钡陶瓷介电常数在1k频率下与温度的变化关系曲线。

图3是本发明方法在不同Mg/Ti摩尔比条件下制备的镁掺杂钛酸钡陶瓷介电常数随频率变化曲线。

具体实施方式