[发明专利]一种高温度介质材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高温度介质材料，其介质材料按重量百分比计成分如下：BaTiO₃：35~40wt%，SrTiO₃：5~35 wt %，PbTiO₃：2~25 wt %，CaZrO₃：5~15 wt %，Bi₂O₃·nTiO₂：1~30 wt %，MgO：5~25 wt %，MnCO₃：0.1~1 wt %，其中所述的n=1~5；其制备方法为：配置BaTiO₃、SrTiO_3­、PbTiO₃、CaZrO₃、Bi₂O₃·nTiO₂各粉料，并合成制备成基础料；向合成的基础料中加入MgO和MnCO₃，进行合成；对生产出来的陶瓷电容介质材料加工成介电陶瓷坯体，并进行检测。本发明可以获得陶瓷电容介质材料为‑25℃～85℃的介电常数变化率（|Δε|/ε25）小于3%、介电常数（ε25）大于2000、损耗角正切值（tgδ）小于1%、击穿电压（VBDC）大于20千伏/毫米的电气特性。

技术领域

本发明涉及陶瓷电容器介电材料技术领域，属于一种高温度介质材料及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，电子元器件日益向小型化、多功能化、高可靠性和低成本方向发展。作为现代电子行业的基础，陶瓷电容器介质材料具有易合成、低成本和适宜产业化的特点。制备的陶瓷介质电容器以其体积小、比容大、内部电感小和高频稳定性好等优点，在电容器行业始终占据主导地位。

传统的介电陶瓷，通常以BaTiO₃或具有ABO₃钙钛矿结构的钛酸盐系陶瓷材料为主晶相，在追求高介电和高容量的同时，需要通过适量掺杂而获得所合适的电气性能。然而，按照传统配方与工艺所制备的介电陶瓷，存在介电常数温度变化率大、损耗角正切值对电压依赖性高的特点，并且存在陶瓷坯体脆性大，不宜机械加工的缺点。

现代高功率器件和精密滤波器对介电陶瓷的温度稳定性要求不断提高，同时对介电陶瓷体外形及结构方面的要求亦日益多样化，因此提高介电陶瓷温度稳定性，降低瓷体脆性变得尤为重要。尽管BaTiO₃体系具有较高的介电常数，被认为是电子工业的支柱，但介电常数在居里点附近有较大突变，且随环境温度的变化较大。目前，广泛应用于移动通信产品、笔记本电脑、航空仪表等方面的X7R介电陶瓷的温度稳定性（±16%）已经不能满足多层陶瓷电容器（MLCC）和电流磁场干扰（EMI）滤波器的使用要求。因此改善钛酸钡基陶瓷的介电温度稳定性仍然是目前的研究热点之一，而当前改善钛酸钡基陶瓷温度稳定性的研究主要集中在钛酸钡粉体的制备和材料配方方面。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种高温度介质材料及其制备方法，制成一种耐高温稳定型陶瓷电容器。

本发明的技术解决方案是：

提出了一种高温度介质材料，所述介质材料按重量百分比计成分如下：BaTiO₃：35~40wt%，SrTiO₃：5~35 wt %，PbTiO₃：2~25 wt %，CaZrO₃：5~15 wt %，Bi₂O₃·nTiO₂：1~30 wt%，MgO：5~25 wt %，MnCO₃：0.1~1 wt %，其中所述的n=1~5。

又提出一种高温介质材料制备方法，步骤如下：