[发明专利]一种电容变化率小的电子陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种电容变化率小的电子陶瓷及其制备方法。

背景技术

电子陶瓷材料主要是指的一类具有电磁等功能的陶瓷，它的介电性能和导电性能调节范围较宽，是特种陶瓷材料中最具活力的材料之一，被人们广为关注。它可以应用在电子、通讯、自动控制、信息计算机、汽车、航空等众多领域当中，具有显著的社会效益和经济效益。当前电子信息的发展越来越迅速，对电子元器件的要求也越来越高，微型化、薄膜化、多功能等成为未来发展的方向，而目前电子陶瓷产品存在耐高温性不足的问题，导致其介电损耗大，电容变化率大且不稳定，严重影响电子陶瓷产品的使用，因此，需要改善。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电容变化率小的电子陶瓷及其制备方法，该种电子陶瓷制备简单方便，原料成本低廉，具有良好的耐高温性，随温度的升高，电容变化率小而稳定，介电损耗低，使用寿命长，适宜推广应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种电容变化率小的电子陶瓷，包括以下按重量份计的原料：改性陶土30-50份、二氧化钛15-25份、硅酸锆10-20份、氧化钇8-12份、氧化钨4-8份、碳化硅1-5份、云母粉1-3份、聚二甲基硅氧烷6-10份、磷酸二氢铝8-12份、氧化镨3-7份、锡酸钙2-6份、钛酸镁3-5份和硅溶胶4-8份；

上述的改性陶土通过以下步骤制得：先将陶土在380-420℃下焙烧2-3h，再用8-12％盐酸溶液浸泡1-2h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于陶土重量2-4％的月桂醇硫酸钠、相当于陶土重量1-3％的氯化石蜡、相当于陶土重量2-4％的聚异丁烯和相当于陶土重量3-5％氧化镁粉，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于500μm的粉末即得。

进一步地，上述的电子陶瓷包括以下按重量份计的原料：改性陶土40份、二氧化钛20份、硅酸锆15份、氧化钇10份、氧化钨6份、碳化硅3份、云母粉2份、聚二甲基硅氧烷8份、磷酸二氢铝10份、氧化镨5份、锡酸钙4份、钛酸镁4份和硅溶胶6份。

上述的一种电容变化率小的电子陶瓷的制备方法，按照以下步骤进行:

(1)按重量份配比称取原料,将所有原料混合制成粉料；

(2)在所述粉料中加入其重量20-30％的磁化水，搅拌混匀得高流动性浆料；

(3)将浆料注入模具中，随后将模具放置于空气干燥箱中固化处理，固化后脱模得到湿坯，将湿坯置于真空干燥箱中进行干燥以得到素坯；

(4)将素坯在流通空气炉中进行加热处理，之后随空气炉冷却至室温；

(5)将经步骤(4)处理后的素坯置于烧结炉中进行烧结处理，最后空冷至室温即可。

进一步地，在步骤(1)中，所述原料是通过球磨机研磨至粒径≤1mm，得粉料。

进一步地，在步骤(2)中，所述高流动性浆料的粘度为70-80mPa·s。

进一步地，在步骤(3)中，所述固化处理是以20-30℃/min升温速率升温至360-420℃，之后保温40-50min结束。

进一步地，在步骤(4)中，所述加热处理是先将炉温升至180℃～220℃，再保温20-30min，之后再升温至380℃～460℃，保温30-40min结束。

进一步地，在步骤(5)中，所述烧结处理是先将炉温升至580℃～720℃，保温25-35min，再升温至740℃～980℃，保温40-60min结束。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的电工陶瓷制备简单方便，生产工艺流程安全、易行、可靠，其加工原料来源广泛，生产成本低廉，适宜大规模批量生产；

(2)本发明的电工陶瓷成品材料通过将氧化铌锶钡、改性硅藻粉和酒石酸锑钾等原材料的加入，并将它们混料，球磨、制浆、固化、热处理、烧结成型等操作从而获得，该种电子陶瓷材具备较好的温度稳定性能，耐高温、耐腐蚀，其抗压强度和抗拉强度高使用寿命长久，应用领域广泛，具有广阔的市场前景；

(3)本发明的电工陶瓷材料的绝缘电阻大、电容温度变化率小、断裂伸长率高，具体的其绝缘电阻为1.4-1.6×10¹⁰Ωcm，电容温度变化率为3-5ppm/℃，断裂伸长率为150-170％，介质损耗小(介质损耗小于0.5％)。

具体实施方式