[发明专利]一种负温度系数陶瓷介质材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种负温度系数陶瓷介质材料及其制备方法，属陶瓷介质材料技术领域，解决目前陶瓷介质材料的电容温度系数在‑55℃～150℃范围内有正有负，不断变化的问题；技术方案为：陶瓷介质材料由(Zn_0.5W_0.5)O₂‑3(Mg_0.5W_0.5)O₂‑(Fe_0.67W_0.33)O₂和PbO组成，通过分步配料和升温的方法得到，得到的介质材料具备介电常数高、介电损耗低、负温度系数的特征；Pb([Zn,Mg]_0.5W_0.5)O₃材料具有钙钛矿结构，它在‑55℃～150℃范围内没有居里峰，Pb(Fe_0.67W_0.33)O₃能够使Zn²⁺和Mg²⁺稳定固溶，使其在‑55℃～150℃范围内具有负电容温度系数。

技术领域

本发明属于陶瓷介质材料技术领域，具体涉及一种负温度系数陶瓷介质材料及其制备方法。

背景技术

随着信息科技的高速发展，越来越多的电子设备层出不穷。而作为这些电子设备的关键组成部分，电子元件在多方面扮演着重要角色。作为一种经典的电子元件，电容器广泛应用于各类电子设备中，具有储能转换、隔直通交、旁路、耦合、调谐滤波等多种功能。由于应用广泛、需求量大，电容器已成为电子电路中不可取代的基本电子元件。基于目前各类电子设备和系统向小型化、模块化、集成化、数字化和高可靠的发展趋势，电容器也逐渐开始朝着微型化、大容量、高耐压、抗干扰和阵列化的新需求发展。除了以上这些特点，电容器在外场下的稳定性也是当前电子元件关注的焦点。而这其中，电容器的温度稳定性是一个研究的热点方向。普通的电容器的电容值随温度波动很大，这是因为材料的介电常数会随着温度变化而变化。

随着电子设备的发展，越来越多领域需要电容器能在更极端的高温环境下保持稳定工作，如汽车工业、航天工业、油气钻井等，这些大部分已经超出了传统X7R型电容器的工作温度上限。作为电路元件的重要组成部分，耐高温型的陶瓷电容器材料及其器件的研究与开发己是一项紧迫而关键的课题。

虽然目前报道的陶瓷介质材料种类繁多，但这些陶瓷材料的电容温度系数在-55℃～150℃范围内有正有负，不断变化，这种温度的不稳定性造成介电系数下降。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种负电容温度系数高介电材料及其制备方法，它可以作为温度补偿材料和功能器件材料使用，通过调整它和正电容温度系数介电材料的配方比例，而开发出新型的温度稳定型介电材料，解决现有陶瓷材料电容温度系数不稳定的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种负温度系数陶瓷介质材料，由质量百分比为80-90%的(Zn_0.5W_0.5)O₂-3(Mg_0.5W_0.5)O₂-(Fe_0.67W_0.33)O₂和10-20%的PbO组成。

优选的，所述陶瓷介质材料中包括主晶相Pb([Zn,Mg]_0.5W_0.5)O₃和第二相Pb(Fe_0.67W_0.33)O₃。

一种负温度系数陶瓷介质材料的制备方法，包括以下步骤：