[发明专利]一种高介电常数X8R型MLCC介质材料

说明书

技术领域

本发明属于功能陶瓷领域，涉及一种高介电常数X8R型MLCC介质材料。

背景技术

随着电子技术的迅速发展，高介、高稳定、高可靠的陶瓷电容材料也进入了高速发展的时期。同时，随着国防科技的需求与发展，在卫星、导弹、飞机等重点领域中，要求陶瓷电容器能适用于更加苛刻的工作环境条件，这就要求陶瓷电容器的工作上限温度不断扩展，因此能满足X8R标准(工作温度为-55～+150℃，ΔC/C20℃≤±15%)的钛酸钡基介电陶瓷得到广泛关注和研究，如Na_0.5Bi_0.5TiO₃改性，CaZrO₃改性，NiNb₂O₆改性，Nb-Co复合改性等等。

但是，以上改性研究或者发明往往不能简单制备出符合X8R特性要求的介电材料，而是需要其他多种元素或物质共同掺杂改性方能实现X8R的特性，如专利CN201110112606.0用Bi₄Ti₃O₁₂以及组分复杂的低熔点玻璃组成；CN201110145367.9用BaTiO₃-Nb₂O₅-Co₂O₃-Sm₂O₃-CeO₂粉体和0.5BaTiO₃-0.5Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃粉体制备而成；专利CN201010137504.X所发明的主成分化学分(1-x)BaTiO₃-xBi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃，x＝0.1～0.3，并且掺杂成分为Nb₂O₅制备而成；专利CN200910077170.9采用Nb-Co、以及双组份稀土氧化物共同掺杂BaTiO₃制备；专利CN200910062268.7采用主成分为(1-x)BaTiO₃-xBiScO₃，x＝0.05～0.15，掺杂成分为CaF₂+4LiF等制备，等等，更不用说那些采用贱金属电极的X8R陶瓷材料，其工艺和组分更多复杂。

以上研究发明，工艺复杂，组分多变，增加了钛酸钡基陶瓷材料研究的难度和不确定性，甚至可能影响到其性能稳定性。因此开发组分简单、工艺简便的高性能X8R，将减少贵重原料的使用，如贵重稀土氧化物，过渡金属元素氧化物；以及减少有毒物质的使用，如铅、镉、钒等的使用；减少矿化剂或者低熔点玻璃的制备和使用，因此高效又经济，对环境也友好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高介电常数X8R型MLCC介质材料，使用单组分改性剂掺杂BaTiO₃，即可实现双组份制备高性能X8R陶瓷材料，免去了使用贵重的稀土氧化物、过渡金属氧化物，也免去了使用制备工艺繁琐复杂的助熔玻璃，大大节约成本，简化工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种高介电常数X8R型MLCC介质材料，该介质材料以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下重量份的成分：2～14重量份的ZnNb₂O₆；该介质材料采用包括如下步骤的制备方法制得：

1）将Nb₂O₅和ZnO按照摩尔比1:1，进行配比、称量、混合、过筛并于800～950℃煅烧，球磨、烘干获得ZnNb₂O₆；

2）以100重量份的钛酸钡为基材，添加2～14重量份的ZnNb2O6后进行配料，用去离子水作为分散介质，球磨、烘干并造粒；

3）将造粒后的粉料压制成圆片生坯，在450～550℃排有机物，然后在空气气氛中升温至1200～1230℃，烧结3h，即制得X8R型MLCC介质材料。

具体的，步骤2）中采用4倍于粉料重量的2～5mm的钇安定锆球作磨介，研磨2h，烘干后过80目标准筛，加入5～7%石蜡做粘结剂共同烘焙造粒，再次过80目标准筛。