一種y5u組別電子陶瓷介質材料及製備方法
2023-10-09 04:30:24 2
一種y5u組別電子陶瓷介質材料及製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種Y5U組別電子陶瓷介質材料及製備方法，該組別電子陶瓷介質材料主要用於製作中高壓陶瓷電容器、交流安規陶瓷電容器、超高壓陶瓷電容器等，由鈦酸鋇、鈦酸鈣、鋯酸鋇、氧化鋅、碳酸錳、粘土、氧化釹、氧化鏑按一定的配方，通過CaTiO3和BazrO3雙重置換作用，將BaTiO3的居裡溫度從120℃移至室溫附近，從而大大提高了使用溫度範圍內的介電常數；添加ZnO、MnCO3和粘土促進燒結，降低燒結溫度，達到瓷體細晶化，從而提高了耐壓、降低了損耗，其性能指標均優於現有技術。
【專利說明】一種Y5U組別電子陶瓷介質材料及製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電子陶瓷介質材料製造【技術領域】，特別涉及用於製造高壓陶瓷電容器的電子陶瓷介質材料。
【背景技術】
[0002]近年來，電子陶瓷電容器的發展趨勢是尋求大容量、小尺寸、高可靠、低價格的陶瓷電容器。與傳統BaTi03基介質材料相比，為提高介電常數和改善性能，出現了複合鈣鈦礦型材料。值得指出的是利用半導體P_n結的原理發展起來的晶界層電容器(GBLC)的出現，其視在介電常數較常規瓷介電容器的介電常數提高數倍至數十倍。以SrTi03為基的晶界層電容器具有高介電常數，低介質損耗，低溫度係數以及色散頻率較高等優點，是最有發展前途的瓷料之一。目前，國內少數廠家已進入批量生產，然而在高性能、高合格率方面尚存在一定差距。其中的Y5u組別高壓瓷料主要用於製作中高壓陶瓷電容器、交流安規陶瓷電容器、超高壓陶瓷電容器等，是用量大、重要性高的一類瓷料，性能要求較高，國內已有廠家生產該瓷料，但有耐壓不高、損耗大、性能不穩定等缺點，不能用於某些要求較嚴的場合。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種耐壓高、損耗小、性能穩定的Y5U組別電子陶瓷介質材料。
[0004]本發明的另一目的是提供一種生產Y5u組別電子陶瓷介質材料的萬法。
[0005]一種Y5u組別電子陶瓷介質材料，其特徵在於介質材料組成為:
[0006]鈦酸鋇(BaTiO3)80`~90%、鈦酸鈣(CaTiO3)4 ~10%、鋯酸鋇(BazrO3) 2 ~8%,氧化鋅(znO)0.2~I %、碳酸錳(MnCO3)0.2~I %、粘土 0.1~I %、氧化釹(Nd2O3)0~
0.6%,氧化鏑(Dy2O3) 0 ~0.6%。
[0007]上述組成的優化方案為:一種Y5u組別電子陶瓷介質材料，其特徵在於介質材料組成為:
[0008]鈦酸鋇(BaTiO3)84 ~87 %、鈦酸鈣(CaTiO3)) 6 ~8 %、鋯酸鋇(BaZrO3) 4 ~
8%、氧化鋅(ZnO)0.4 ~0.8 %、碳酸錳(MnCO3)0.4 ~0.8 %、粘土 0.5 ~0.8 %、氧化釹(Nd2O3)0.2 ~0.5%、氧化鏑(Dy2O3)0.2 ~0.5%。
[0009]優選的，鈦酸鋇(BaTiO3)85%、鈦酸鈣(CaTiO3))8%、鋯酸鋇(BaZrO3)6%、氧化鋅(ZnO)0.5%,碳酸錳(MnCO3)0.7%,粘土 0.7%、氧化釹(Nd2O3)0.4%,氧化鏑(Dy2O3)0.3%。
[0010]所述粘土為通常用的膨潤土或高嶺土。
[0011 ] Y5u組別電子陶瓷介質材料製備方法:基料的配料-球磨-壓濾-乾燥-煅燒-粉碎-除鐵得到基料待用；然後即可進行成品料配料，再經過球磨-攪拌磨-混料-噴霧造粒-除鐵-混料即得成品料，檢驗合格後包裝入庫。
[0012]該發明為BaTiO3基瓷料，通過CaTiO3和BazrO3雙重置換作用，將BaTiO3的居裡溫度從120°C移至室溫附近，從而大大提高了使用溫度範圍內的介電常數；添加Zn0、MnC03和粘土促進燒結，降低燒結溫度，達到瓷體細晶化，從而提高了耐壓、降低了損耗；本發明的主要特點是用稀土氧化物Nd203、Dy2O3取代了常用的氧化鈰(CeO2)、五氧化二鈮(Nb2O5)等組分，在進一步促使瓷體細晶化、提高耐壓、降低損耗方面有明顯的效果。
[0013]工藝方面，我們打破傳統預先合成多種基料(預燒團決)的老式工藝，採用一次團塊合成法，即按規定比例將Ba、T1、Ca、zr等主要原料一次配料，預燒，簡化了工藝，減少了雜質混入，保證了瓷料成分的均勻性和性能參數的穩定性，從而保證了瓷體細晶結構和足夠高的緻密度，提高了介電常數和擊穿強度。
[0014]通過檢測和用戶使用證明，本發明和現有技術性能指標對比如下:
[0015]
【權利要求】
1.一種Y5U組別電子陶瓷介質材料，其特徵在於介質材料組成為:鈦酸鋇(BaTiO3)80 ~90%、鈦酸鈣(CaTiO3)4~10%、鋯酸鋇(BaZrO3) 2 ~8%、氧化鋅(zn0)0.2 ~I%、碳酸錳(MnCO3) 0.2~I %、粘土 0.1~I %、氧化釹(Nd2O3) 0~0.6 %、氧化鏑(Dy2O3)O ~0.6%。
2.根據杈利要求I所述的一種Y5U組別電子陶瓷介質材料，其特徵在於介質材料組成為:鈦酸鋇(BaTiO3)84~87%、鈦酸鈣(CaTiO3))6~8%、鋯酸鋇(BazrO3)4~8%、氧化鋅(zn0)0.4 ~0.8%、碳酸猛(MnCO3)0.4 ~0.8%、粘土 0.5 ~0.8%、氧化釹(Nd2O3)0.2 ~0.5%、氧化鏑(Dy2O3) 0.2 ~0.5%。
3.根據權利要求1所述的一種Y5U組別電子陶瓷介質材料，其特徵在於介質材料組成為:優選的，鈦酸鋇(BaTiO3) 85 %、鈦酸鈣(CaTiO3)) 8 %、鋯酸鋇(BazrO3) 6 %、氧化鋅(ZnO)0.5%,碳酸錳(MnCO3)0.7%,粘土 0.7%、氧化釹(Nd2O3)0.4%,氧化鏑(Dy2O3)0.3%。
4.一種Y5U組別電子陶瓷介質材料的製備方法，其特徵在於工藝流程為:基料的配料-球磨-壓濾-乾燥-煅燒-粉碎-除鐵得到基料待用；然後即可進行成品料配料，再經過球磨-攪拌磨-混料-噴霧造粒-除鐵-混料即得成品料，檢驗合格後包裝入庫。
5.根據權利要求4所述的一種Y5u組別電子陶瓷介質材料的製備方法，其特徵在於通過CaTiO3和BazrO3雙重置換作用，將BaTiO3的居裡溫度從120°C移至室溫附近；添加ZnO、MnCO3和粘土促進燒結 ，降低燒結溫度，達到瓷體細晶化，從而提高了耐壓、降低了損耗。
【文檔編號】C04B35/468GK103803969SQ201310722178
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月15日 優先權日:2013年12月15日
【發明者】趙華, 戴維金 申請人:趙華