[发明专利]一种钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容陶瓷材料，尤其是涉及一种钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料。

背景技术

目前广泛使用的高压陶瓷电容器材料中往往含有大量的铅，铅是一种强污染物范围的元素，具有不可降解性，对人体和环境都会造成长期持久的伤害。

现也有一些无铅的高压陶瓷电容材料，例如，申请公布号为CN101759432A，申请公布日为2010.06.30的中国专利公开了一种钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料，其以钛酸钡、钛酸铋、钛酸锶及钛酸钙为原料，将上述材料混合后加入聚乙烯醇压制成型，然后在1220℃左右烧结得到耐高压的无铅陶瓷电容材料。该高压陶瓷电容器材料中含有铋与锶元素，成本较高，另外，该高压陶瓷电容器材料的介电常数为2089，介电常数依然较低，不能满足穿芯电容对电容量的要求。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的高压陶瓷电容器材料成本较高，介电常数低，不能满足穿芯电容对电容量的要求的问题，提供了一种生产成本低，介电常数大，温度变化率小，介质损耗低，使用性能稳定的钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料，通过以下方法制得：按以下质量百分含量配比称取各组分：65~70%钛酸钡，18~23%二氧化钛，3~8%碳酸钙，3.5~9%二氧化锆，1~3%添加料，上述各组分质量百分含量之和为100%；将上述各组分混合后得混合料，对混合料进行第一次球磨并烘干，于1200~1300℃温度下烧结，接着进行第二次球磨，最后加入聚乙烯醇进行喷雾造粒形成粉体材料，将粉体材料干压成型后于1310~1350℃的温度下烧结，得钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料。本发明优化改进了陶瓷电容材料的配方，不含铅元素及稀有金属元素，环保，成本低，并添加了添加料以改善陶瓷材料的性能，大大提高陶瓷材料的介电常数与耐压值，并能达到较小的温度变化率，使电容器在工作过程中性能更加稳定。

作为优选，所述添加料为过氧化镁、 二氧化铈、二氧化硅、碳酸锰、氧化锡、三氧化二铝中的一种或多种。本发明以上述组分作为添加料，成本低，有利于控制生产成本，另外，添加上述添加料后，可提高电容陶瓷材料的介电常数，并且可以达到较小的温度变化率，使电容器在工作过程中性能更加稳定。

作为优选，第一次球磨至混合料粒度为0.8~1.2μm。

作为优选，第二次球磨至混合料粒度为0.8~1.2μm。

作为优选，聚乙烯醇的添加量为混合料质量的2~5%。聚乙烯醇的添加量控制在混合料质量的2~5%，保证瓷料对成型和烧成的质量要求

因此，本发明的有益效果是：对陶瓷电容材料的配方和制备工艺进行了优化改进，配方不含铅元素及稀有金属元素，环保，成本低，添加了添加料以改善陶瓷材料的性能，大大提高陶瓷材料的介电常数与耐压值，并能达到较小的温度变化率，使电容器在工作过程中性能更加稳定。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。

在本发明中，若非特指，所有百分比均为重量单位，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。

实施例1

一种钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料，通过以下方法制得：按以下质量百分含量配比称取各组分：65%钛酸钡，23%二氧化钛，3%碳酸钙，6%二氧化锆， 3%添加料，其中添加料为氧化镁；将上述各组分混合后得混合料，对混合料进行第一次球磨，磨至混合料粒度为0.8μm后烘干，于1200℃温度下烧结，接着进行第二次球磨，磨至混合料粒度为0.8μm，最后加入质量为混合料质量2%的聚乙烯醇进行喷雾造粒形成粉体材料，将粉体材料干压成型后于1310℃的温度下烧结，得钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料。

实施例2

一种钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料，通过以下方法制得：按以下质量百分含量配比称取各组分：70%钛酸钡，20%二氧化钛，5.5%碳酸钙，3.5%二氧化锆，1%添加料，其中添加料由 二氧化铈、二氧化硅、碳酸锰按质量比1:1:1混合而成；将上述各组分混合后得混合料，对混合料进行第一次球磨，磨至混合料粒度为1.2μm后烘干，于1300℃温度下烧结，接着进行第二次球磨，磨至混合料粒度为1.2μm，最后加入质量为混合料质量5%的聚乙烯醇进行喷雾造粒形成粉体材料，将粉体材料干压成型后于1350℃的温度下烧结，得钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料。

实施例3