[发明专利]一种超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料，其特征在于它包含基体和包覆层，所述基体的化学组成为BaTiO₃，所述包覆层的化学组成为0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃，所述超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的化学组成为xBaTiO₃-(0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃)，0.2≤x≤0.5。

2.根据权利要求1所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

(1)配制0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃溶胶；

(2)将BaTiO₃粉体加入到聚乙二醇水溶液中，超声分散得到BaTiO₃悬浊液(简称为BT悬浊液)；按照BaTiO₃粉体与0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃的摩尔比为x:1，将所述BaTiO₃悬浊液加入到所述0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃溶胶中，然后搅拌并加热浓缩得到凝胶；将所述凝胶干燥得到干凝胶；将所述干凝胶升温至700～800℃预烧5～6小时，得到预烧后的陶瓷粉末；

(3)将所述陶瓷粉末，加粘结剂造粒，过筛、压制成型、排胶，然后升温至1050℃～1100℃烧结2～3小时，得到宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料。

3.根据权利要求2所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃溶胶的配制方法，其步骤如下：

(a)按照化学式0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃中金属离子的化学计量比，称取硝酸铋、硝酸铝、乙酸钡和钛酸四正丁酯，备用；

(b)将步骤(a)称取的硝酸铋、硝酸铝和乙酸钡分别溶于适量冰醋酸中，然后按照冰醋酸溶液中金属离子的总和与柠檬酸的摩尔比为1:2称取柠檬酸，将本步骤所称取的柠檬酸加入到所述冰醋酸溶液中，并用氨水调节其pH为5～6，充分搅拌得溶胶A；

(c)按照步骤(a)称取的钛酸四正丁酯与柠檬酸的摩尔比1:2称取柠檬酸，将本步骤所称取的柠檬酸溶于水中，并用氨水调节柠檬酸水溶液的pH为5～6，然后加入所述钛酸四正丁酯，将所得混合溶液置于60～80℃加热2～3h，得溶胶B；

(d)将溶胶A和B混合并充分搅拌，即得0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃溶胶。

4.根据权利要求3所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述步骤(b)中金属离子在醋酸中的总物质的量浓度为0.6～1.5mol/L。

5.根据权利要求3所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述步骤(c)中柠檬酸与水比例为10～20g：30mL。

6.根据权利要求2所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中加热浓缩的温度为80～90℃，干燥的温度为100～120℃。

7.根据权利要求2所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述粘结剂为聚乙烯醇水溶液，质量浓度为2.5-5wt％，粘结剂加入比例为陶瓷粉末质量的1％～3％。

8.根据权利要求2所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述过筛的粒度要求为100～200目。

9.根据权利要求2所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于所述排胶的温度为600℃～650℃，保温时间为2～4小时。

10.根据权利要求2所述的超宽温高稳定无铅电容器陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于步骤(2)、(4)中升温速率均为2～3℃/min。