[发明专利]一种抗还原X8R型BaTiO3

说明书

本发明属于陶瓷材料技术领域，公开了一种抗还原X8R型BaTiO₃基介质陶瓷材料及其制备方法，其化学式为(1‑x)BaTiO₃‑0.5x Bi₂O₃‑0.67x MgO‑0.33x ZrO₂，0.05≤x≤0.2；制备方法为将BaTiO₃、Bi₂O₃、MgO、ZrO₂进行配料并混合球磨；球磨后所得原料红外烘干、过筛，得到颗粒均匀的粉料；粉料添加粘结剂，过筛之后进行造粒，压制成生坯；生坯放入烧结炉中进行排胶，将生坯中的粘结剂排除完全；将排除粘结剂后的胚体在氮氢混合气体氛围下烧结，得到最终样品。本发明通过施、受主离子共同掺杂改性建立良性电荷补偿机制，制备出兼具高介电常数和良好温度稳定性的高性能钛酸钡基介质陶瓷材料，从而满足MLCC实际应用需求。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体来说，是涉及一种X8R型BaTiO₃基介质陶瓷材料及其制备方法。

技术背景

作为电子产业的“基石”，多层陶瓷电容器(Multi-Layer Ceramic Capacitor,MLCC)是影响电子产业发展的重要元器件。随着BME技术的推广应用，MLCC的生产成本大幅度降低，进一步促进了MLCC在工业应用领域的发展。

BaTiO₃因具有较高介电常数、较低介电损耗、良好绝缘特性以及能在还原气氛下与Ni共烧等优势成为当前应用最广泛的MLCC用原材料。然而，BaTiO₃在还原气氛下容易被还原并产生大量氧空位，导致材料发生n型半导化，绝缘特性下降。因此，研发能与Ni电极在还原气氛下共烧的高性能介质材料是制备低成本、高性能MLCC器件的关键。

发明内容

本发明提供了一种抗还原X8R型BaTiO₃基介质陶瓷材料及其制备方法，解决BaTiO₃基介质陶瓷材料的相关技术问题，以BaTiO₃、Bi₂O₃、MgO、ZrO₂为原料，通过施、受主离子共同掺杂改性建立良性电荷补偿机制，制备出兼具高介电常数和良好温度稳定性的高性能钛酸钡基介质陶瓷材料，从而满足MLCC实际应用需求。

本发明通过以下的技术方案予以实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种抗还原X8R型BaTiO₃基介质陶瓷材料，其化学式为(1-x)BaTiO₃-0.5x Bi₂O₃-0.67x MgO-0.33x ZrO₂，0.05≤x≤0.2。

根据本发明的另一个方面，提供了一种上述抗还原X8R型BaTiO₃基介质陶瓷材料的制备方法，该方法按照以下步骤进行：

(1)将BaTiO₃、Bi₂O₃、MgO、ZrO₂，按照化学式(1-x)BaTiO₃-0.5x Bi₂O₃-0.67xMgO-0.33x ZrO₂，0.05≤x≤0.2进行配料；将配料混合球磨；

(2)将步骤(1)球磨后所得原料红外烘干、过筛，得到颗粒均匀的粉料；

(3)将步骤(2)所得粉料添加粘结剂，过筛之后进行造粒，压制成生坯；

(4)将步骤(3)的生坯于烧结进行排胶，将生坯中的粘结剂排除完全；

(5)将排除粘结剂后的胚体在氮氢混合气体氛围下烧结，烧结温度为1260℃，保温2h，得到最终样品。