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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷电容器,特别是一种陶瓷电容器材料、制备方法及多层陶瓷片式电容器。
技术介绍
1、目前广泛应用的多层陶瓷片式电容器电介质陶瓷研究体系主要包括铅基复合钙钛矿体系和钛酸钡体系。其中,batio3基x7r(-55℃~+125℃,δc/c25℃<±15%)型多层陶瓷片式电容器材料的配方及制备工艺已经十分成熟,该型多层陶瓷片式电容器材料己成功商业化并得到广泛应用,但其击穿场强度低和剩余极化强度高的缺点将导致电容器的有效储能密度和储能效率降低。srtio3材料(st)具有abo3型钙钛矿结构,理论击穿强度可达1.6×104kv/cm,但纯st材料所制备的陶瓷实际击穿强度只有80~200kv/cm,限制了其应用范围。因此,上述陶瓷电容器材料难以兼顾高介电常数与高耐电压强度,无法实现mlcc(多层陶瓷片式电容器)的良好电性能。
技术实现思路
1、本专利技术实施例要解决的技术问题在于,提供一种陶瓷电容器材料、制备方法及多层陶瓷片式电容器,以解决现有技术中的陶瓷电容器材料难以兼顾高介电常数与高击穿强度,无法实现多层陶瓷片式电容器的良好性能的问题。
2、本专利技术公开了一种陶瓷电容器材料,包括:(ba1-xsrx)tio3、添加剂和烧结助剂,所述添加剂包括mnco3、caco3以及r的氧化物;
3、所述mnco3与(ba1-xsrx)tio3的摩尔比为1.0%~3.0%,所述caco3与(ba1-xsrx)tio3的摩尔比为5.0%~7.0%,所述r的氧化物与(b
4、其中,x表示所述(ba1-xsrx)tio3中锶元素的摩尔占比,0.1<x<0.2;所述r的氧化物为y、ho、eu和nd中的一种或多种稀土族元素的氧化物。
5、可选地,所述陶瓷电容器材料的介电常数大于2500,介电损耗小于2.5%。
6、本专利技术还公开了一种陶瓷电容器材料的制备方法,该方法包括:取baco3、srco3和tio2粉体得到混合物a,所述混合物a经研磨、干燥以及煅烧后得到(ba1-xsrx)tio3粉体;向所述(ba1-xsrx)tio3粉体中加入添加剂和烧结助剂混合,加入无水乙醇,混合、烘干后过筛得到陶瓷电容器材料;
7、所述添加剂包括mnco3、caco3以及r的氧化物;所述mnco3与(ba1-xsrx)tio3粉体的摩尔比为1.0%~3.0%,所述caco3与(ba1-xsrx)tio3的摩尔比5.0%~7.0%,所述r的氧化物与(ba1-xsrx)tio3的摩尔比为0.5%~2.0%,所述烧结助剂为bi2o3-mgo-b2o3-sio2;其中,x表示所述(ba1-xsrx)tio3中锶元素的摩尔占比,0.1<x<0.2;所述r的氧化物为eu、nd、ho和y中的一种或多种稀土族元素的氧化物。
8、可选地,所述baco3、所述srco3和所述tio2的摩尔比为1-x:x:1,其中,0.1<x<0.2。
9、可选地,所述混合物a的研磨、干燥以及煅烧分为以下两个过程:向混合物a中加入无水乙醇和氧化锆球磨子球磨混合12h后进行干燥,研磨过80目筛,并在900℃~920℃下煅烧4h~6h小时,得到混合物a;向混合物a中继续加入无水乙醇和氧化锆球磨子球磨混合1h后进行干燥,研磨过80目筛,并在1240℃~1255℃下煅烧3h~4h小时,得到(ba1-xsrx)tio3粉体。
10、本专利技术又公开了一种多层陶瓷片式电容器,采用以上陶瓷电容器材料制成。
11、可选地,所述多层陶瓷片式电容器印刷镍内电极。
12、可选地,所述多层陶瓷片式电容器的制备过程如下:将所述陶瓷电容器材料放入酒精和甲苯的混合溶液中,加入黏结剂和塑化剂,混合球磨分散均匀得到瓷浆,抽真空排除瓷浆内气泡,随后流延制备厚度为40±1μm的膜片,印刷镍内电极,经叠压、水压、切片后,置于排胶箱中排除有机物后,在气氛烧结炉中以及h2和n2混合气保护下恒温烧结2h~3h,得到陶瓷基体;
13、在所述陶瓷基体的左右两端浸涂外电极与所述内电极电连接得到所述多层陶瓷片式电容器,所述外电极采用铜、镍合金为主成分的导电浆料。
14、可选地,所述气氛烧结炉的温度为1200℃~1350℃。
15、与现有技术相比,本专利技术实施例提供的陶瓷电容器材料、制备方法及多层陶瓷片式电容器的有益效果在于:
16、陶瓷电容器材料中的mn元素能有效抑制高温烧结中ti4+的还原产物ti3+的产生,降低瓷粉的介电损耗,提高体积电阻率;适量的ca元素有利于降低样品的损耗,同时加强介质材料的温度稳定性;r的氧化物能够改善钛酸钡陶瓷的温度稳定性,同时降低介质材料的介电损耗及提高绝缘性能;烧结助剂可以降低陶瓷材料的烧结温度,增强瓷体致密性,并提高了其介电常数和击穿强度。因此,本专利技术的多层陶瓷片式电容器的常温介电常数可达2500以上、介质耐电压强度可达85kv/mm,且介电损耗小于2.5%,并符合-55℃~+125℃,δc/c25℃<±15%的温度特性,因此具有良好的电性能。且采用镍电极为内电极,实现高压产品低成本贱金属化,可广泛应用于有低成本要求的民用电子产品。
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1.一种陶瓷电容器材料,其特征在于,包括:(Ba1-xSrx)TiO3、添加剂和烧结助剂,所述添加剂包括MnCO3、CaCO3以及R的氧化物;
2.根据权利要求1所述的陶瓷电容器材料,其特征在于,所述陶瓷电容器材料的介电常数大于2500,介电损耗小于2.5%。
3.一种陶瓷电容器材料的制备方法,其特征在于,该方法包括:
4.根据权利要求3所述的陶瓷电容器材料的制备方法,其特征在于,所述BaCO3、所述SrCO3和所述TiO2的摩尔比为1-x:x:1,其中,0.1<x<0.2。
5.根据权利要求3所述的陶瓷电容器材料的制备方法,其特征在于,所述混合物A的研磨、干燥以及煅烧分为以下两个过程:
6.一种多层陶瓷片式电容器,其特征在于,采用权利要求1至2任一项所述的陶瓷电容器材料制成,或采用权利要求3至5任一项所述的陶瓷电容器材料的制备方法制得的陶瓷电容器材料制成。
7.根据权利要求6所述的多层陶瓷片式电容器,其特征在于,所述多层陶瓷片式电容器印刷镍内电极。
8.根据权利要求6所述的多层陶瓷片
9.根据权利要求8所述的多层陶瓷片式电容器,其特征在于,所述气氛烧结炉的温度为1200℃~1350℃。
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电容器材料,其特征在于,包括:(ba1-xsrx)tio3、添加剂和烧结助剂,所述添加剂包括mnco3、caco3以及r的氧化物;
2.根据权利要求1所述的陶瓷电容器材料,其特征在于,所述陶瓷电容器材料的介电常数大于2500,介电损耗小于2.5%。
3.一种陶瓷电容器材料的制备方法,其特征在于,该方法包括:
4.根据权利要求3所述的陶瓷电容器材料的制备方法,其特征在于,所述baco3、所述srco3和所述tio2的摩尔比为1-x:x:1,其中,0.1<x<0.2。
5.根据权利要求3所述的陶瓷电容器材料的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员:林晓辉,吴浩,曹金南,张无忌,黄世先,梁树坚,罗永杰,魏静,汪洁,
申请(专利权)人:广州创天电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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