[发明专利]一种镍、铜内电极抗还原陶瓷介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍、铜内电极抗还原陶瓷介质材料及其制备方法。

背景技术

近几年多层陶瓷电容器(MLCC)技术的发展主要集中在产品的高容量化、贱金属化、小型化及多功能化等方面。由于MLCC的内电极金属材料和陶瓷介质材料要同时进行烧结以形成独石结构，而常规的MLCC材料需要的烧结温度高，在空气气氛中烧结必须配套以贵金属钯或钯银合金做内电极。由于选用贵金属钯、银的价格较高，在生产多层陶瓷电容器的材料成本中占很高比例，不能满足MLCC生产小型化、低成本的发展趋势。面对日趋激烈的市场竞争，众多MLCC生产厂家都在寻求降低生产成本方法，而用廉价金属铜、镍或其合金替代贵金属作为内电极可使MLCC的材料成本得到大幅度的下降；但由于铜、镍或其合金与陶瓷材料在空气中烧结时会引起铜、镍或其合金内电极氧化失效，所以以铜、镍或其合金作为内电极的MLCC必须要在还原气氛中进行烧结。而匹配贵金属电极的常规陶瓷介质材料在还原气氛中烧结会发生还原，造成MLCC的绝缘电阻下降、损耗角正切值上升等不良现象，因此，选用铜、镍或其合金作为内电极时，要求使用的陶瓷介质材料必须具有强的抗还原性。

为了满足MLCC向高容量化、贱金属化、小型化的发展趋势要求，MLCC介质层必须做得很薄，但当介质层很薄时，内电极层间包含的陶瓷介质层晶粒太少，会明显劣化电容器的可靠性，限制了厚度的降低。因此要求所制造的陶瓷粉体有较小的粒径，制造纳米级的陶瓷粉体，以获得具有高可靠性和介电性能优异的材料。

在国内已有的贱金属抗还原材料相关研究中，已经公开的材料制备方法主晶相材料都是采用化学法的方法进行制备，比如水热合成法，但水热合成法控制条件较为苛刻，生产工艺要求高，容易出现产品质量的波动，而且生产过程中大量污水会给环境造成污染，使得环境治理费用较大，环保费用的增加大大提高了产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种镍、铜内电极抗还原陶瓷介质材料及其制备方法，采用固相法合成 (Ba_1-x-zCa_xSr_z)(Ti_1-yZr_y)O₃和（Sr，Ca）NdNb_2+RTi₅O₁₄主晶相成分，与改性添加物一起，经湿法球磨及精细处理，制成的纳米级陶瓷介质材料，具有EIA标准中Y5V的温度特性，能在还原气氛中进行烧结。

本发明是这样实现的，所述一种镍、铜内电极抗还原陶瓷介质材料,包括主晶相及改性添加物，其特征在于：所述主晶相是以固相法合成的(Ba_1-x-zCa_xSr_z)(Ti_1-yZr_y)O₃和（Sr，Ca）NdNb_2+RTi₅O₁₄，所述主晶相在介质材料的配方组成中所占为92～98 wt%；其中0.001≤x≤0.15，0.15≤y≤0.25，0.001≤Z≤0.10，0.15≤R≤0.3；所述改性添加物选自MnCO₃或MnO₂、Nb₂O₅、NiO、Y₂O₃、ZnO、Yb₂O₃、Er₂O₃、La₂O₃、SiO₂ 、Nd₂O₃、Co₃O₄、Fe₂O₃、中的一种或一种以上混合物；所述改性添加物在介质材料的配方组成中所占为2～8 wt%。