[发明专利]一种高耐压多层陶瓷电容器介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，具体涉及一种高耐压且具有温度稳定性的X8R型多层陶瓷电容器介质材料及其制备方法

背景技术

片式多层陶瓷电容器（Multilayer Ceramic Capacitor，简称MLCC）作为基础电子元器件，除在智能手机、平板电脑、广播电视、移动通信、家用计算机、家用电器、测量仪器、医疗设备等民用产品及消费电子中普遍使用外，在航空航天、坦克电子、军用移动通讯、武器弹头控制和军事信号监控等军用电子设备以及石油勘探等行业都具有相当广泛的应用。钛酸钡（BaTiO₃）基温度稳定型MLCC用介质材料因其对环境无害，一直是研究的热点，目前使用最多的是EIA X7R（-55℃～125℃，ΔC/C_20℃≤±15%）介质材料。随着MLCC的飞速发展，对MLCC用介质材料的研究提出了更高的要求，即在更高温度环境中依然保持稳定的介电性能，如在夏天，汽车发动机舱内的温度会达到130℃以上，此时，X7R型介质材料就很难满足实际需要。因此，X8R（-55℃～150℃，ΔC/C_20℃≤±15%）型MLCC用介质材料的研制，具有十分重要的实际意义。

但在该工作温区范围内，该系列陶瓷电容器介质容量变化率虽能达到X8R的要求，但其介电损耗仍在1%以上，且耐压强度并非很高（7kv/mm），因此不能完全适应某些特殊场合，如军事工程方面的应用。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术的陶瓷电容器介质的容量变化率虽能达到X8R的要求，但其介电损耗仍在1%以上、且耐压强度并非很高（7kv/mm）、不能完全适应某些特殊场合需要的缺陷，提供一种高耐压（15kv/mm以上）且具有较高介电常数的X8R型多层陶瓷电容器介质材料及其制备方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种高耐压多层陶瓷电容器介质材料，以BaTiO₃粉体为基料，在此基础上，外加质量百分比为0.6～1.8%的(NiO)_1-x(NbO_2.5)_x，其中x=0.6～0.8；0.2～0.7%的(MnO)_1-y(NbO_2.5)_y，其中y=0.4～0.6；0.5～3.5%的CaZrO₃及4～7%的玻璃助熔剂；

所述(NiO)_1-x(NbO_2.5)_x化合物，是将NiO和Nb₂O₅按摩尔比1-x：x/2，其中x=0.6～0.8合成；

所述(MnO)_1-y(NbO_2.5)_y化合物，是将MnCO₃、Nb₂O₅按摩尔比1-y：y/2，其中y=0.4～0.6合成；

所述CaZrO₃由CaCO₃和ZrO₂按摩尔比1∶1合成；

所述玻璃助熔剂的原料组分及其质量百分比含量为：17%的TiO₂、34%的H₃BO₃、26%的ZnO和23%Bi₂O₃；

该高耐压多层陶瓷电容器介质材料的制备方法，具有如下步骤：

（1）合成(NiO)_1-x(NbO_2.5)_x化合物，其中x=0.6～0.8

将NiO、Nb₂O₅按摩尔比1-x：x/2，其中x=0.6～0.8配料，原料与去离子水混合后球磨4小时，于120℃烘干、过40目分样筛，于1000℃煅烧，再二次球磨6小时，烘干、过80目分样筛，制得(NiO)_1-x(NbO_2.5)_x，其中x=0.6～0.8；

（2）合成(MnO)_1-y(NbO_2.5)_y化合物，其中y=0.4～0.6