[发明专利]多壳层结构X8R电容器介电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.多壳层结构X8R电容器介电陶瓷，其特征在于它由BaTiO₃-Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂粉体和0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃粉体制备而成，BaTiO₃-Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂粉体与0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃粉体的摩尔比为x∶1，4≤x≤8。

2.如权利要求1所述的多壳层结构X8R电容器介电陶瓷的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)配制溶胶：按Nb₂O₅∶HF∶草酸铵水溶液∶柠檬酸水溶液＝50g∶250mL∶100～150mL∶100mL，选取Nb₂O₅、HF、草酸铵水溶液和柠檬酸水溶液；所述草酸铵水溶液的浓度为0.1g/mL；所述柠檬酸水溶液的浓度为1g/mL；

将Nb₂O₅溶于90℃的HF中，反应10h后，加入草酸铵水溶液，搅拌后滴入氨水调节PH值为10，然后在80℃下陈化12小时，抽滤，沉淀物用水洗涤，得到Nb(OH)₅白色沉淀；Nb(OH)₅白色沉淀干燥后溶于柠檬酸水溶液，使Nb(OH)₅白色沉淀完全溶解，得到Nb盐溶胶；用ICP测定Nb盐溶胶中Nb⁵⁺的浓度，备用；

按Nb盐溶胶中Nb⁵⁺、Co(NO₃)₂·6H₂O中的Co²⁺、Sm₂O₃中Sm³⁺、CeO₂中的Ce⁴⁺的摩尔比(3～5)∶(2～4)∶(1～3)∶(1～3)，选取Co(NO₃)₂·6H₂O、Sm₂O₃和CeO₂；将Co(NO₃)₂·6H₂O、Sm₂O₃和CeO₂溶入硝酸溶液中，得到混合溶液；然后将混合溶液加入上述Nb盐溶胶中并搅拌，得到Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂溶胶；

2)按BaTiO₃中的Ba²⁺和Nb盐溶胶中的Nb⁵⁺的摩尔比为84∶1，选取BaTiO₃和Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂溶胶；按BaTiO₃∶乙醇＝98g∶400mL，将BaTiO₃在乙醇中超声分散，然后缓慢倒入上述Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂溶胶中；充分搅拌后加热浓缩以形成凝胶，再在950℃煅烧2～4h，升温速率为3～4℃/min，得到BaTiO₃-Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂粉体，备用；

3)按0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃化学计量比，选取钛酸四丁酯、乙酸钡、乙酸镁和硝酸铋；按乙酸钡、乙酸镁和硝酸铋的总质量∶乙酸的体积＝2g∶3～5mL，将乙酸钡、乙酸镁和硝酸铋溶解于乙酸中，得到乙酸钡、乙酸镁和硝酸铋溶液；

按钛酸四丁酯∶乙醇溶液∶乙酸溶液＝13.022g∶24mL∶40mL，选取钛酸四丁酯、乙醇溶液和乙酸溶液；将钛酸四丁酯中加入稳定剂乙醇溶液，搅拌30～35min后，加入溶剂乙酸溶液；随后在80℃水浴条件下加入乙酸钡、乙酸镁和硝酸铋溶液，得到0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃溶胶溶液；将0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃溶胶溶液加热浓缩以形成凝胶，在650℃煅烧2h，升温速率为1～3℃/min，冷却后得到的0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃粉体；

4)将BaTiO₃-Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂粉体和0.5BT-0.5BMT粉体按x∶1的摩尔比混合，4≤x≤8，以酒精为介质球磨4～8小时，烘干制得陶瓷混合物粉体；

5)陶瓷混合物粉体中加入粘结剂，粘结剂的加入量为陶瓷混合物粉体质量的3～5％，混合均匀，压片，得陶瓷生坯片；陶瓷生坯片于600℃保温2小时，然后升温至1200～1250℃，升温速率为5～10℃/min，保温10～20分钟，迅速冷却到950～1050℃，保温1～2小时，随炉冷却，得到多壳层结构X8R电容器介电陶瓷。