[发明专利]一种X9R型陶瓷电容器介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X9R型陶瓷电容器介质材料及其制备方法，属于电子元器件陶瓷材料技术领域。

背景技术

陶瓷电容器是电子信息技术的重要基础器件，随着电子器件的飞速发展，要求陶瓷电容器能够在更宽的的温度范围内保持稳定的介电性能。根据国际电子工业协会EIA(Electronic Industries Association) 标准，X9R 型MLCC是指以25℃的电容值为基准，在温度从-55℃到+200℃的范围内，电容变化率(ΔC/C25) ≤±15％。在军工、航天航空以及勘探等领域里，对于能承受高温的电子元器件有很大需求。目前大多数陶瓷电容器采用X7R陶瓷配方，但这种材料容量温度特性具有一定的局限性，在-55℃~+125℃的范围内，电容变化率(ΔC/C25) ≤±15％，超过+125℃则无法提供温度的介电性能。因此，研发具有高温稳定性的X9R 型MLCC 介质陶瓷材料，具有重要的实际应用价值。另外，大多数陶瓷电容器基于钙钛矿结构，本发明采用钨青铜结构，有助于扩展电容器陶瓷的材料类型。

发明内容

本发明的目的是提供一种X9R型陶瓷电容器介质材料及其制备方法。

本发明的X9R 型陶瓷电容器介质材料的名义化学式为Ba_3.5Sm_1.5Fe_0.75Nb_9.25O₃₀。

制备上述的X9R 型陶瓷电容器介质材料的方法的具体步骤为：

(1)将纯度大于99.9%的BaCO₃、Sm₂O₃、Nb₂O₅和Fe₂O₃作为起始原料，按照BaCO₃:Sm₂O₃:Fe₂O₃:Nb₂O₅=3.5:0.75:0.375:4.625的摩尔比进行配料后以无水乙醇为球磨介质，混合球磨48小时，于100℃下烘干5小时，制得烘干样品。

(2)把步骤(1)制得的烘干样品在1000~1250℃预烧结4小时，制得预烧后的粉体。

(3)将步骤(2)制得的预烧后的粉体研碎，再以无水乙醇为球磨介质球磨48小时混合均匀，于100℃下烘干5小时后研磨成粉状，以5~10wt%的聚乙烯醇水溶液作为粘结剂造粒，然后过60目筛后压制成型，于400~600℃下保温3~5小时排出胶体，再在高温炉空气气氛中1100~1400℃烧结4~10小时后随炉自然冷却至室温，即制得X9R型陶瓷电容器介质材料。

所述聚乙烯醇水溶液的优选浓度为8wt%。

本发明采用传统的固相法制备介质材料，在中温下烧结即可获得性能优良的X9R 型陶瓷材料，工艺简单，成本低廉，对环境无害，且所制得的X9R型陶瓷电容器介质材料的温度稳定性好，能够在-55~200℃的范围内满足(ΔC/C25) ≤ ±15％，满足EIA X9R标准；本发明所提供的陶瓷电容器介质材料及其制备方法，具有良好的产业化前景。

附图说明

图1为本发明实施例制得的Ba_3.5Sm_1.5Fe_0.75Nb_9.25O₃₀陶瓷电容器介质材料的X射线图谱。

图2为本发明实施例制得的Ba_3.5Sm_1.5Fe_0.75Nb_9.25O₃₀陶瓷电容器介质材料的表面显微形貌照片。

图3为本发明实施例制得的Ba_3.5Sm_1.5Fe_0.75Nb_9.25O₃₀陶瓷电容器介质材料的介电常数随温度变化的规律图。

图4为本发明实施例制得的Ba_3.5Sm_1.5Fe_0.75Nb_9.25O₃₀陶瓷电容器介质材料的电容变化率随温度变化的规律图，从图中看出，在室温时介电常数在±15％以内。

具体实施方式

实施例：