[发明专利]一种高击穿强度脉冲功率电容器陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高击穿强度脉冲功率电容器介质材料，所述高击穿强度脉冲功率电容器介质材料的通式为Ba_0.3Sr_0.7TiO₃‑xwt％ZnNb₂O₆，其中，x的取值为1.5～6，ZnNb₂O₆的加入量为Ba_0.3Sr_0.7TiO₃和ZnNb₂O₆的总质量的1.5～6％。制备方法，采用固相法分别制得Ba_0.3Sr_0.7TiO₃和ZnNb₂O₆粉末，然后将占Ba_0.3Sr_0.7TiO₃和ZnNb₂O₆混合球磨，烘干、造粒、压片、排胶后烧结，得到所述的高击穿强度脉冲功率电容器陶瓷材料。本发明的有益效果是：具有常温介电常数高、介电损耗低、击穿强度高、烧结温度低、生产成本低的特点。

技术领域

本发明涉及功能陶瓷材料领域，尤其涉及一种高击穿强度脉冲功率电容器陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

脉冲功率技术是20世纪30年代产生、60年代以来迅速发展的一门新兴技术,是把较小功率的能量以较长时间慢慢输入到能储存能量的设备中,将能量进行压缩与转换,然后在极短的时间最短可为纳秒以极高的功率密度向负载释放的电物理技术,实质上是输出功率对输入功率的放大。目前,脉冲技术已广泛应用于电子计算机、通信、雷达、电视、自动控制、遥测遥控、无线电导航和测量技术等领域。脉冲电容器是脉冲功率系统的主要储能元件。自1994年E.L.Neau提出高重频固态脉冲功率技术概念后，固态化和体积小型化作为脉冲功率技术发展的新趋势而备受关注，对脉冲电容器的介电常数，耐压强度，介电损耗以及特殊场合的应用提出了更高的要求。陶瓷材料由于具有耐温度冲击、耐辐射、易于散热、寿命长等优点而成为制作脉冲电容器的优选介质材料。

钛酸锶钡(Ba_xSr_1-xTiO₃)是钛酸钡(BaTiO₃)与钛酸锶(SrTiO₃)的无限固溶体。它兼顾了BaTiO₃的高介电常数和SrTiO₃的低损耗、高稳定性等优异的介电性能，且其材料体系的介电性能可以通过Ba/Sr比进行调节，是非常理想的介电材料。

但目前用作脉冲功率电容器的钛酸锶钡陶瓷材料通常耐压不够高(～20kV/mm),介电损耗偏大(～10^-2)，烧结温度较高(～1400℃)，不能满足目前脉冲功率电容器用陶瓷材料的使用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高击穿强度脉冲功率电容器陶瓷材料及其制备方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高击穿强度脉冲功率电容器介质材料，所述高击穿强度脉冲功率电容器介质材料的通式为Ba_0.3Sr_0.7TiO₃-xwt％ZnNb₂O₆，其中，x的取值为1.5～6，ZnNb₂O₆的加入量为Ba_0.3Sr_0.7TiO₃和ZnNb₂O₆的总质量的1.5～6％。