一种正线性容温变化率介质材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种正线性容温变化率介质材料及其制备方法，该介质材料以[(1-x)BaTiO3-xBiyNazTiO3]为基材，添加Nb2O5、RE2O3、MnCO3、BiBO3；其中：x＝0.05-0.15，y＝0.4-0.6，z＝0.4-0.6，在[(1-x)BaTiO3-xBiyNazTiO3]中BaTiO3和BiyNazTiO3的摩尔比为(1-x):x；RE为Sm，Er或者Ce的一种或多种；本发明专利技术提供的适用于正线性容温变化率多层陶瓷电容器介质材料，具有介电损耗低，工作温度区间(-55℃-150℃)，良好的温度稳定性(-15％≤ΔC/C≤15％)，工作温度范围内容温变化为正线性变化等特点。利用本发明专利技术可设计(-55℃-150℃)温度范围内的容温补偿电容器，补偿由于功能电路中电容器温升产生的负作用，平衡全温度段的电荷容量，从而提高电路稳定性、可靠性。有极高的产业化前景及工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及功能陶瓷材料
，特别是指一种正线性容溫变化率介质材料及 其制备方法。
技术介绍
目前电路设计中普遍采用的二类陶瓷电容器，由于所选用的陶瓷介质损耗较大， 且使用溫度范围内的容溫曲线为非线性，特别是所选用的陶瓷电容器容溫曲线出现负溫变 化时，随着电路中电荷交换的不断进行，电容自身会产生热量，引起电容本身溫度升高，从 而引起电容器的容量下降。而正常选用电容器时，一般都会普遍选用常溫状态下的容值作 为设计依据，如果电容器的容值在高溫阶段降低，势必会影响到电路的效能。因而就需要一 种正溫度系数变化电容器来作为辅助补偿电路，弥补由于功能电路中电容器溫升产生的负 作用，平衡全溫度段的电荷容量，从而提高电路稳定性、可靠性。 因此，自主开发正线性容溫变化率瓷介电容器用陶瓷材料可W为电路补偿陶瓷电 容器开发提供可能性，补偿电容器还可W和其他元器件搭配可组合出各种不同功能的电路 模组。同时，可W填补陶瓷材料市场空白。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种正线性容溫变化率介质材料及其 制备方法，采用该介质材料制作的电容器可辅助补偿电路，弥补由于功能电路中电容器溫 升产生的负作用，平衡全溫度段的电荷容量，从而提高电路稳定性、可靠性。 阳0化]本专利技术采用如下的技术方案： 一种正线性容溫变化率介质材料，其原料组分为： 100重量份的; 阳00引 1-3重量份的佩2〇5; 0. 1-0.5 重量份的RE2O3; 0. 1-0. 5重量份的MnC〇3; 柳川1-3重量份的BiB〇3; 其中：x= 0. 05-0. 15,y= 0. 4-0. 6,Z= 0. 4-0. 6,在 中BaTi〇3和BiyNazTi〇3的摩尔比为（1-x):x; RE为Sm、化和Ce的一种或多种。进一步的，所述BiyNazTi〇3主要为Bi n.sNan.sTiOs，包含少量Bin.eNan.JiOs和 Bi〇. 4化〇. eTi〇3。 进一步的，所述BiB化由Bi2〇3与B2〇3般烧而成。 一种正线性容溫变化率介质材料的制备方法，包括如下步骤： (1)按化学式Biy化zTi〇3的要求对TiO2、化2〇)3和Bi 2〇3进行配料，般烧制得 BiyNazTi〇3; 阳ο化]似按化学式进行配料、球磨、干燥，粉碎过40目筛 网，在1100-120(TC溫度般烧2-8小时合成共烙化合物; 做将Bi2〇3与B2O3W酒精为介质球磨混合、干燥、破碎过40目筛网，在350-400°C 溫度般烧1-2小时合成BiB〇3; (4)W100重量份的共烙化合物为基材，添加1-3重量份的佩2〇5、0. 1-0. 5重量份 的RE203、0. 1-0. 5重量份的MnC〇3、1-3重量份的BiB〇3,用去离子水作为分散介质，球磨、烘 干并造粒；[OOW 妨将造粒后的粉料压制成圆片生昆，然后在空气气氛中升溫至1080-1160。保 溫烧结2-化。 进一步的，所述步骤（4)中采用2-5mm的氧化错球作磨介，研磨6-15h，烘干后过 80目筛，加入7%石蜡做粘结剂共同烘赔造粒，再次过80目筛。本专利技术的有益效果是：W铁酸领为基础，添加适量铁酸祕钢形成共烙化合物，有效 将铁酸领的局里峰移至160-170°C;五氧化二妮的添加主要能够将局里峰压低，同时又能适 当降低损耗；适当添加BiB〇3作助烧剂，有利于提高介质瓷体的致密度，降低损耗；适量添 加稀±元素（Sm、Er、Ce)在铁酸领基介电陶瓷材料中既可W作为施主也可W作为受主进行 渗杂改性，提高材料系统的绝缘电阻率、抗老化性能和抗还原性能；适当添加儘的氧化物， 能够在烧结过程中有效阻止Ti4+的还原，在降低介质损耗中起决定作用。【附图说明】下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 图1为本专利技术提供的样品容溫变化的测试曲线。【具体实施方式】 W下将结合具体实施例对本专利技术做进一步详细描述： 阳0測实施例1 (1)称取 52. 26gBi2〇3、ll. 89g胞2〇)3和 35. 85gTi〇2,混合球磨、过筛，于 800°C溫 度般烧4小时合成铁酸祕钢；所述铁酸祕钢主要为Bie.5Nae.5Ti〇3,包含少量Bie.eNae.JiOs和 Bic.4Nan.eTi〇3。其他实施例也是如此。 似称取92.68g铁酸领和7. 32g铁酸祕钢，球磨混合、干燥，破碎过40目筛网，于 1200°C溫度般烧3小时合成共烙化合物； 阳0川做称取79. 03gBi2〇3、20. 97gH3BO3,W酒精为介质球磨混合、干燥，破碎过40目 筛网，在400°C溫度般烧4小时合成BiB〇3; 阳0巧（4)准确称97. 65g步骤似所制备化合物，1.682g佩2〇5、〇. 426g刷2〇3、〇. 242g Mn(X)3、2gBiB〇3进行配料。采用2mm错球研磨化，烘干过80目标准筛，添加7%石蜡共炒 造粒，然后再次过80目标准筛。将造粒后的粉料在8-lOMPa下压制成圆片生巧，在500°C排 有机物比，然后在空气气氛中用化升溫至1100-114(TC，烧结化，即制得陶瓷电容器介质。 在烧制后的圆片上刷银，在640°C烧20min，制得银电极，测试各项电性能。 阳〇3引实施例2 (1)称取 52. 26gBi2〇3、ll.89g胞2〇)3和 35. 85gTi〇2,混合球磨、过筛，于 900°C溫 度般烧2小时合成铁酸祕钢； 阳03引 似称取93.6g铁酸领和6.4铁酸祕钢，球磨混合、干燥，破碎过40目筛网，于 114(TC溫度般烧6小时合成共烙化合物； 做称取79. 03gBi2〇3、20.97gH3BO3,W酒精为介质球磨混合、干燥，破碎过40目 筛网，在400°C溫度般烧4小时合成BiB〇3; (4)准确称 97. 6g步骤似所制备化合物，1. 679g佩2〇5、〇.483gΕγ2〇3、〇.242g MnC03、2.5gBiB03，进行配料。采用2mm锭安定错球研磨化，烘干过80目标准筛，添加6-7% 石蜡共炒造粒，然后再次过80目标准筛。将造粒后的粉料在8-lOMPa下压制成圆片生巧， 在500°C排有机物比，然后在空气气氛中用化升溫至1100-114(TC，烧结化，即制得陶瓷电 容器介质。在烧制后的圆片上刷银，在640°C烧20min，制得银电极，测试各项电性能。 阳0測实施例3 (1)称取 52. 26gBi2〇3、ll.89g胞2〇)3和 35. 85gTi〇2,混合球磨、过筛，于 850°C溫 度般烧3小时合成铁酸祕钢； (2)称取91. 76g铁酸领和8.24g铁酸祕钢，球磨混合、干燥，破碎过40目筛网，于 114(TC溫度般烧2小时合成共烙化合物； (3)称取79. 03gBi2〇3、20.97gH3BO3,W酒精为介质球磨混合、干燥，破碎过40目 筛网，在400°C溫度般烧4小时合成BiB〇3; (4)准确称 当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正线性容温变化率介质材料，其原料组分为：100重量份的[(1‑x)BaTiO3‑xBiyNazTiO3]；1‑3重量份的Nb2O5；0.1‑0.5重量份的RE2O3；0.1‑0.5重量份的MnCO3；1‑3重量份的BiBO3；其中：x＝0.05‑0.15，y＝0.4‑0.6，z＝0.4‑0.6，在[(1‑x)BaTiO3‑xBiyNazTiO3]中BaTiO3和BiyNazTiO3的摩尔比为(1‑x):x；RE为Sm、Er和Ce的一种或多种。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈永虹，林志盛，宋运雄，黄祥贤，谢显斌，吴金剑，许金飘，
申请(专利权)人：福建火炬电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35