[发明专利]一种高性能的陶瓷介质材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能的陶瓷介质材料及其制备方法，所述高性能的陶瓷介质材料由主成分和改性掺杂剂组成，所述主成分为BaTiO₃；所述改性掺杂剂包括Ba_xSr_1‑x(Zr_ySn_1‑y)O₃，x＝0.2～0.9,y＝0.1～0.8，Bi₂Zr₂O₇，还包括下列组分中的三种或三种以上：ZnO、Al₂O₃、WO₃、Nb₂O₅、ZrO₂、Li₂CO₃、Nd₂O₃、Sm₂O₃或MnCO₃。所述高性能的陶瓷介质材料的烧成温度1250～1320℃，介电常数15000～21000可调，介质损耗≦0.75％，抗电强度≧5KV_Ac/mm，温度特性变化率小于+20‑80％(‑25～85℃)，适用制作Y5V特性瓷介电容器。

技术领域

本发明涉及陶瓷电容器制备技术，尤其是一种高性能的陶瓷介质材料及其制备方法。

背景技术

电容器是一类重要的无源电子器件，主要在电路中起到耦合、滤波、谐振、旁路、补偿等作用，是电子、通信及信息产业中所不可或缺的器件。根据构成材质，电容器可分为陶瓷电容、电解电容、薄膜电容等等。其中陶瓷电容器具有介质损耗低、绝缘电阻高、耐电强度高、稳定性及可靠性高应用更广泛等特点，而陶瓷介质材料又决定了陶瓷电容器的性能，是陶瓷电容器的核心材质。

瓷介电容器中使用的高介电常数(20000)Y5V瓷介电容器介质材料目前仍存在介电常数、耐电强度及温度特性不能同时满足使用要求的现象。因此开发具有更高耐电强度及介电常数，更低容量温度变化率，可靠性高的瓷介电容器介质材料的制备技术，并实现产业化，是目前电子行业持续发展的重点之一。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高性能的陶瓷介质材料及其制备方法，具有烧成温度低、更高耐电强度及介电常数，更低容量温度变化率、可靠性高的优势。

本发明中，主成分BaTiO₃，改性掺杂剂包括Ba_xSr_1-x(Zr_ySn_1-y)O₃，其中x＝0.2～0.9，优选的，x＝0.3～0.5，或者x＝0.7～0.8；y＝0.1～0.8，优选的，y＝0.2～0.3，或者y＝0.4～0.6。还包括Bi₂Zr₂O₇，以及下列组分中的三种或三种以上：ZnO、Al₂O₃、WO₃、Nb₂O₅、ZrO₂、Li₂CO₃、Nd₂O₃、Sm₂O₃或MnCO₃。优选的，ZnO、Al₂O₃、ZrO₂、Li₂CO₃和MnCO₃为必选组分，WO₃、Nb₂O₅、Nd₂O₃、Sm₂O₃为可选组分。

各组分按照重量百分比计，所述主成分占总重的80～90％，所述改性掺杂剂占总重的10～20％。优选的，所述主成分占总重的82～89％，所述改性掺杂剂占总重的11～18％，更优选的，所述主成分占总重的85～88％，所述改性掺杂剂占总重的12～15％。