[发明专利]介电陶瓷组合物

说明书

本发明涉及介电陶瓷组合物，尤其涉及高介电常数介电陶瓷组合物，它们适用于具有介电常数为4000或更高和高击穿电压的高电压电容器。

以BaTiO₃-BaZrO₃-CaTiO₃-MgTiO₃体系的陶瓷组合物用作主要组分的高介电常数介电陶瓷组合物(JP-A-3-65557和JP-A-3-65558)广泛地被用作陶瓷电容器，多层电容器，高频电容器，高压电容器等。(本文中的术语“JP-A”是指未经审查公开的日本专利申请。)

但是，由于这类传统的BaTiO₃-BaZrO₃-CaTiO₃-MgTiO₃体系的介电陶瓷组合物是铁电的，因此当相对介电常数为4000或更高时，难以通过降低介电损耗以确保4KV／mm或更高的高交变击穿电压。

鉴于以上情况，因此，本发明的目的是提供一种高介电常数介电陶瓷组合物，该组合物的相对介电常数为4000或更高，高交变击穿电压为4KV／mm或更高和很小的介电损耗。

本发明的其它目的和作用从下面的描述将变得明显。

本发明涉及具有由式(1)表示组合物的介电陶瓷组合物，式(1)为：(BaTiO₃)_e+(BaZrO₃)_f+(CaTiO₃)_g+(MgTiO₃)_h+(R1+R2+R3+R4)  (1)

式中e为60．3-67．5mol％，f为11．9-15．6mol％，g为15．8-23．0mol％，和h为2．6-5．8mol％，只要e，f，g和h的总量为100mol％；和

R₁为0．05-0．4wt％ NiO，R₂为0．05-0．3wt％CeO₂，R₃为0．03-0．2wt％ MnO，和R₄为0．0-0．25wt％ SiO₂，全部按BaTiO₃，BaZrO₃CaTiO₃和MgTiO₃的总量100mol％计。

通过使用上述组合物，可获得高相对介电常数为4000或更高，高交变击穿电压为4KV／mm或更高，介电损耗小以及烧结程度极好的介电陶瓷组合物。

由BaTiO₃，BaZrO₃，CaTiO₃和MgTiO₃组成的组合物有时称为主要组分，而NiO，CeO₂，MnO，和SiO₂有时称为添加剂。

下面通过参照优选的实施方案(实施例)详细描述本发明，但不能将其看作是对本发明的限制。

现描述实施例的介电陶瓷组合物的生产步骤。

作为起始物料，以烧结后的组合物为表1和2所示的相应组分的相应量称量碳酸钡(BaCO₃)，二氧化钛(TiO₂)，氧化锆(ZrO₂)，碳酸钙(CaCO₃)，碳酸镁(MgCO₃)，氧化镍(NiO)，二氧化铈(CeO₂)，氧化锰(MnO)和二氧化硅(SiO₂)，将由此制备的每一种原料混合物采用球磨机湿混16小时，脱水并干燥，然后在1160-1200℃下煅烧以引起化学反应。

在粗碎之后，采用球磨机进行细粉碎，脱水并干燥，然后与作为有机粘结剂的聚乙烯醇(PVA)混合，将获得的混合物进行造粒，尺寸选择，可获得粗粉末。将该粗粉末在300MPa的压力下模压，获得直径为16．5mm，厚为1．1mm的圆片状模压的产品。

将该模压的产品在1280-1340℃下的空气中烧结，可获得陶瓷材料。在由此获得的陶瓷材料的两侧施加银(Ag)浆，形成随后通过焊接在其上固定铅线而获得陶瓷电容器的印刷电极。然后，测量由此获得的每一件试样的电特性，结果示于表1和2中。