[发明专利]一种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种BaO-TiO₂系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法。

背景技术

Y5P电容器介质瓷料在本世纪初规模生产应用中还是以SrTiO3、 PbTiO3系介质材料为主，εr=3500±300， BDV(AC)≥3.0kv/mm，随着欧盟Rohs指令的逐步实施，此含Pb系产品已无法适应市场要求，BaTiO3基系列产品逐步发展成熟，实现了Y5P电容器介质瓷料的无Pb化，但随着用户产品向低成本化方向发展，陶瓷电容器必须要小型化，所使用的介质瓷料必然要向高介电常数和抗电强度方向发展，Y5P电容器介质瓷料还需进一步提高εr、BDV。

发明内容

本发明旨在提供一种BaO-TiO₂系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法。该Y5P电容器介质瓷料采用了固相法合成钙钛矿型(Ba_1-X-ySr_XZny)TiO₃固溶体，另通过添加烧结助剂和改性掺杂物等，制备出可以在1350℃～1390℃温度范围内烧结，可获得具有优异介电性能εr=3800±300，D.F ≤ 2.0%，T.C(-30℃～25℃/25℃～+85℃) ≤±10%、BDV(AC)≥3.5kv/mm，均匀一致的无铅Y5P电容器介质瓷料，满足Y5P电容器各项性能的要求,成功取代了传统含铅的Y5P电容器介质材料,完全符合欧盟RoHs要求。

本发明是这样实现的，所述一种BaO-TiO₂系无铅Y5P电容器介质瓷料，其特征在于：它由主成分(Ba_1-X-ySr_XZny)TiO₃、烧结助剂及改性掺杂物三部分组成；

1）所述的主成分是(Ba_1-X-ySr_XZny)TiO₃固溶体, X=0.001～0.20，Y=0.001～0.15； 2）所述的烧结助剂包括Bi₂O₃、B₂O₃、CuO、V₂O₅、ZnO、SiO₂、Al₂O₃等低熔点的氧化物以及低熔点的玻璃粉中的一种或一种以上混合物，按重量百分比计组成为：0～3.0wt%的Bi₂O₃，0～0.8wt%的B₂0₃，0～0.5wt%的CuO，0～1.2wt%的V₂O₅， 0.1～1.0wt%的ZnO，0～1.0wt%的SiO₂，0～0.8wt% Al₂O₃；

3）所述的改性掺杂物包括不同的金属氧化物如MgO、Ta₂O₅、Nb₂O₅、MnO₂、ZrO₂、CaO等一种或一种以上混合物，不含Pb，按重量百分比计组成为：0～1.0wt%MgO、0～0.7wt%Ta₂O₅、0～3.0wt%Nb₂O₅、0～1.0wt%MnO₂、0～2.0wt%ZrO₂、0～1.5wt%CaO。 

按重量百分比计，所述的主成分(Ba_1-X-ySr_XZny)TiO₃固溶体, X=0.001～0.2mol,Y=0.001～0.15mol,是90～96wt%，烧结助剂是1.5～4wt%，改性掺杂物是2.5～6wt%。