[发明专利]低温共烧钛酸铋钠基介质陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开的低温共烧钛酸铋钠基介质陶瓷的制备方法，通过钽酸钠掺杂含有过量铋的钛酸铋钠陶瓷的制备以及对应最佳组分掺入烧结助剂的制备，通过将Bisubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Nasubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;、TiOsubgt;2/subgt;、和Tasubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;按照化学计量比称量混合、球磨干燥,以及Bisubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、CuO、Lisubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;、ZnO和Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;与80Bisubgt;0.51/subgt;Nasubgt;0.5/subgt;TiOsubgt;3/subgt;‑20NaTaOsubgt;3/subgt;按照质量百分比称量混合、球磨干燥，然后将不同组分的混合粉末通过等静压技术挤压成片，最后在不同温度烧结即得。本发明解决了现有技术中陶瓷电容器在‑55℃～300℃的温度范围内介电损耗高，温度稳定性差，且内电极成本昂贵的问题。

技术领域

本发明属于铁电陶瓷制备技术领域，具体涉及低温共烧钛酸铋钠基介质陶瓷的制备方法。

背景技术

钛酸铋钠（Bi_0.5Na_0.5TiO₃）由于优异的绝缘性和高的居里温度，以其为材料制作的电容器介电性能的关注逐渐增多，通过掺杂改性，提高在100℃~300℃高温段稳定性，但这与现有商用多层陶瓷电容器（MLCC）在-55^oC ~300^oC使用温度范围不兼容；另一方面，由于钛酸铋钠基陶瓷烧结温度普遍高于1100℃，导致只能与价格昂贵的银钯合金内电极共烧制备多层陶瓷电容器，成本大大提高。

现有的文献“Temperature-stable dielectric and energy properties of (1-x)(0.94Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.09BiAlO₃)-xSrTiO₃ceramics. Journal of Alloys andCompounds. 807(2019)151676”中公开了一种高温介电陶瓷的制备方法，BiAlO₃的掺杂抑制了氧化物离子的导电，显著降低了高温下介电损耗，SrTiO₃的掺杂提高了介电性能温度稳定性，在132.8℃~391.8℃的温度范围内介电损耗小于0.02，介电常数的温度稳定性（Δε'/ε'_200 °C）不超过±15%，但与现有的商用陶瓷电容器-55^oC ~200^oC的温度范围相比，低温温度限过高，具有明显的差异；并且烧结温度在1150℃以上，对应的MLCC只能以价格昂贵的银钯合金作为内电极，大大提高了成本。

发明内容

本发明的目的是提供低温共烧钛酸铋钠基介质陶瓷的制备方法，解决了现有技术中现有商用陶瓷电容器的温度范围窄，温区范围内介电损耗高，温度稳定性差的问题。

本发明所采用的技术方案是，低温共烧钛酸铋钠基介质陶瓷的制备方法，具体按照以下步骤进行实施：

步骤1，按照化学计量比(1-x)Bi_0.51Na_0.5TiO₃-xNaTaO₃，x=0.2~0.35，称量Bi₂O₃、Na₂CO₃、TiO₂和Ta₂O₅，将Bi_0.51Na_0.5TiO₃记为B_0.51NT，B_0.51NT与NaTaO₃的摩尔比为80:20～65:35；