一种宽温高稳定型的介质材料及其制备方法技术

技术编号：41798380 阅读：2 留言：0更新日期：2024-06-24 20:21

本发明专利技术公开了一种宽温高稳定型的介质材料及其制备方法，涉及陶瓷电容器介质材料技术领域，该介质材料包括Li<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;、K<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;、Na<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;、Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、TiO<subgt;2</subgt;、Ta<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;、Nb<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;、BaTiO<subgt;3</subgt;原料，本发明专利技术所制备的介质陶瓷的介电常数高、损耗低、绝缘性优异及烧结温度不高，制备工艺简单，配方原料简易可控，烧结温度不超过1200℃，材料室温介电常数达1300、室温介电损耗不超过2％，在‑55℃～200℃温度范围内容温变化率不超过±15％，室温电阻率大于5.6×10<supgt;11</supgt;Ω·cm，达到了满足X9R特性的多层陶瓷电容器介质陶瓷的要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷电容器介质材料，具体涉及一种宽温高稳定型的介质材料及其制备方法。

技术介绍

1、多层陶瓷电容器(mlcc)是世界上用量最大、发展最快的片式无源元件之一。mlcc具有体积小、内部电感低、绝缘电阻高、漏电流小、介质损耗低和价格低廉等优点，广泛应用于各种电子设备中的振荡、耦合、滤波和旁路电路。近年来，mlcc在汽车发动机控制单元、曲轴角度传感器和防抱死制动系统等电子设备中的应用越来越广泛。这些设备在恶劣环境下工作，尤其是夏季工作温度可达130℃以上。为了确保汽车发动机控制、驱动控制和刹车控制系统的稳定工作，对mlcc的介质材料在宽广的工作温度范围内具有优异的电容温度稳定性要求。而用于探测油气储量的电子设备则需要承受超过150℃甚至200℃的高温。显然，目前常用的x7r特性介质材料(在-55～125℃温度范围内满足δc/c25℃≤15％)无法满足恶劣环境下的实际需求，因其使用温度上限为125℃。因此，研发更高温度稳定性的x8r(在-55～150℃温度范围内满足δc/c25℃≤15％)和x9r(在-55～200℃温度范围内满足δc/c25℃≤15％)特性的电容器介质材料具有重要的实际应用价值。目前，我国对于x9r mlcc材料的研究工作还处于起步阶段，x9r瓷料需要从日本进口。因此，研发国产的x8r和x9r瓷料对于弥补我国mlcc陶瓷材料的技术缺失具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种宽温高稳定型的介质材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：

3、一种宽温高稳定型的介质材料，该介质材料包括li2co3、k2co3、na2co3、bi2o3、tio2、ta2o5、nb2o5、batio3原料。

4、优选的，所述li2co3占总质量的0～2％、k2co3占总质量的0.5～5％、na2co3占总质量的0～20％、bi2o3占总质量的8～50％、tio2占总质量的5～40％、ta2o5占总质量的0～20％、nb2o5占总质量的0～10％、batio3占总质量的0～90％，原料纯度均大于99％。

5、本专利技术还提供一种宽温高稳定型的介质材料的制备方法，包括以下步骤：

6、s1：按配比称取各项原料，将各项原料加入无水乙醇溶剂中混合球磨12～24小时，90-110℃的烘箱中烘干，在800℃-1000℃温度下预烧2-3小时；

7、s2：将s1中预烧后的粉料在无水乙醇溶剂中混合球磨24小时，90-110℃的烘箱中烘干；

8、s3：再向粉料中加入粉料总质量的2.5wt％～8wt％的聚乙烯醇水溶液造粒，过40～120目筛子，干压成型；

9、s4：将压制好的生胚陶瓷片在550℃-650℃温度下排胶2小时，于高温炉中烧结，得到介质材料。

10、优选的，s1中预烧的升温速率为2～6℃/min。

11、优选的，s3中干压成型的压力为150～200mpa。

12、优选的，s4中排胶的升温速率为1℃/min，烧结的升温速率为2-6℃/min，烧结的温度为1050-1200℃，烧结时间为2～6小时。

13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：

14、本专利技术所制备的介质陶瓷的介电常数高、损耗低、绝缘性优异及烧结温度不高，制备工艺简单，配方原料简易可控，烧结温度不超过1200℃，材料室温介电常数达1300、室温介电损耗不超过2％，在-55℃～200℃温度范围内容温变化率不超过±15％，室温电阻率大于5.6×1011ω·cm，达到了满足x9r特性的多层陶瓷电容器介质陶瓷的要求。

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【技术保护点】

1.一种宽温高稳定型的介质材料，其特征在于，该介质材料包括Li2CO3、K2CO3、Na2CO3、Bi2O3、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、BaTiO3原料。

2.根据权利要求1所述的一种宽温高稳定型的介质材料，其特征在于，所述Li2CO3占总质量的0～2％、K2CO3占总质量的0.5～5％、Na2CO3占总质量的0～20％、Bi2O3占总质量的8～50％、TiO2占总质量的5～40％、Ta2O5占总质量的0～20％、Nb2O5占总质量的0～10％、BaTiO3占总质量的0～90％，原料纯度均大于99％。

3.一种如权利要求1或2中所述宽温高稳定型的介质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种宽温高稳定型的介质材料的制备方法，其特征在于，S1中预烧的升温速率为2～6℃/min。

5.根据权利要求3所述的一种宽温高稳定型的介质材料的制备方法，其特征在于，S3中干压成型的压力为150～200Mpa。

6.根据权利要求3所述的一种宽温高稳定型的介质材料的制备方法，其特征在于，S4中排胶的升温

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【技术特征摘要】

1.一种宽温高稳定型的介质材料，其特征在于，该介质材料包括li2co3、k2co3、na2co3、bi2o3、tio2、ta2o5、nb2o5、batio3原料。

2.根据权利要求1所述的一种宽温高稳定型的介质材料，其特征在于，所述li2co3占总质量的0～2％、k2co3占总质量的0.5～5％、na2co3占总质量的0～20％、bi2o3占总质量的8～50％、tio2占总质量的5～40％、ta2o5占总质量的0～20％、nb2o5占总质量的0～10％、batio3占总质量的0～90％，原料纯度均大于99％。

3.一种如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨，黄雪琛，刘露逸，高雪梅，许梅，龚美玲，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：

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