[发明专利]压电陶瓷玻璃及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于电子化工材料技术领域，特别涉及一种适用瓷介电容器用的电极浆料中的压电陶瓷玻璃。

背景技术

电子浆料是由导电体、粘结相和有机载体混合而成的膏状物质，分烧结型和固化型，其中烧结型的电子浆料中基本含有2到5％的玻璃粉作为粘结相，是电子浆料丝印在基片后通过一定的烧温曲线烧结，玻璃熔化一部分渗透到基片里，另一部分镶嵌在导电金属中，使金属电极有效与基片接触并有良好的附着力。玻璃成分要与基片的材质相匹配，既能良好紧固在基片上，又保证其有良好电性能。

铅系玻璃虽然能满足大部分使用，但自欧盟的ROSH出台以来，其市场已将其淘汰了，各个公司机构纷纷研制无铅玻璃，但每种玻璃一般只能制备一种合适的浆料，适用范围不广，例如，其中已申请专利的有国内的贵研铂业股份有限公司的专利200910094799.4《电子浆料用低熔点中性无公害玻璃及其制备方法》，应用在低温烧结浆料；东华大学的专利200710043183.5《电子浆料用无铅玻璃粉及制备方法》，应用于玻璃封装；许明勇的专利200710171942.6《高温烘干圆片电容电极银浆制备》应用在高温烘干浆料。

已知的上述浆料用途不同，如果直接将其应用在瓷介电容器上时，附着力较低，电容量小损耗大，究其原因，是电子浆料中的玻璃粉不能与瓷介基片有效接触和饱满地填充在银粉之间，因此就会引起附着力和电性能不能满足瓷介电容的使用的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种压电陶瓷玻璃，其应用于瓷介电容器的电子浆料，烧结后玻璃相既不过多渗透基体，又能保证优良的附着力和电性能，而且玻璃制备时间缩短，提高生产效率，降低生产成本。

本发明的目的是这样实现的：一种压电陶瓷玻璃，按质量百分比计算配方包括：SiO₂ 5～25％，Bi₂O₃ 45～85％，ZnO 3～25％，B₂O₃ 5～25％，Al₂O₃2～10％，镧系稀土氧化物0.05～2％，上述各组分的质量百分含量之和为100％。

所述的镧系稀土氧化物选自氧化钕、氧化铷、氧化镧或氧化铈中的一种或两种以上混合。

上述压电陶瓷玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)按配方称料；(2)球磨；(3)于1000-1200℃保温0.5-1.5小时；(4)淬火；(5)球磨，至得到粒径为2微米以下的玻璃粉；(6)烘干，过筛。

所述步骤(2)球磨1-3小时。所述步骤(5)球磨1-3小时。

上述压电陶瓷玻璃，应用于制备烧温大于600℃的瓷介电容器的电极浆料。

本发明的配方有利于提高玻璃的纯度，降低玻璃的烧结温度，使烧制出来的玻璃成分基本为设计值，提高玻璃的成品率和化学稳定性，降低玻璃的膨胀系数，所得玻璃粉适合作为高温烧结瓷介电容电极浆料的粘结相，能够与瓷介基片有良好的接触，可以降低瓷介电容器的介质损耗和提高电容量，并且堆烧时候不粘片，可以批量堆烧，节约烧结时间，而且其制备方法可以提高玻璃烧制的稳定，减少每批玻璃的性质差异，而且时间大大缩短。

具体实施方式

本发明是一种压电陶瓷玻璃，按质量百分比计算配方包括：SiO₂ 5～25％，Bi₂O₃ 45～85％，ZnO 3～25％，B₂O₃ 5～25％，Al₂O₃ 2～10％，镧系稀土氧化物0.05～2％，上述各组分的质量百分含量之和为100％。其中，镧系稀土氧化物可选自氧化钕、氧化铷、氧化镧或氧化铈中的一种或两种以上混合。

上述压电陶瓷玻璃的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方称料；(2)球磨1-3小时，放进氧化铝坩埚；(3)用箱式炉于1000-1200℃保温0.5-1.5小时；(4)淬火；(5)用行星式球磨机进行球磨，放入一定比例的锆球，磨约1.5小时，直至得到粒径为2微米以下的玻璃粉；(6)烘干，过筛。