一種溫度穩定型鎢青銅結構介電陶瓷及其製備方法
2023-10-06 14:15:14 2
專利名稱：：一種溫度穩定型鎢青銅結構介電陶瓷及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種溫度穩定型鴒青銅結構介電陶瓷及其製備方法。
背景技術：
：溫度穩定性對應用於電子產品的多層陶資電容器的製備來說非常重要。通過兩種或更多的具有相反介電常數溫度係數(、)的端元化合物混合，產生較小介電常數溫度係數的固溶體，這種方法經常用來實現材料的溫度穩定性；或者，例如對於BaTi03基電容器，摻雜劑混合分散於陶瓷體產生室溫附近的鐵電-順電相轉變，得到了相對穩定的材料。目前，BaTi03基化合物滿足X7R標準，其介電常數在-55。C~125。C溫度範圍內相對於室溫介電常數的變化率不超過土15%，在1MHz下的介電損耗tana小於0.02。但是如果不摻雜PbTi03(2>495°C),它們的最高工作溫度不超過130°C。小型化的驅動和計算機的提速使更多的目光轉向到耐高溫部件，將來電容器必須能在150。C甚至200。C工作。然而，PbTiOrBaTi03複合多層陶資電容器的應用是不可取的，一是Pb的毒性，二是在低氧分壓容易分解，並且它還會和Ni基金屬電極形成低熔點合金。同樣的問題也出現在Bi203參雜的BiTi03基固溶體中。理想的新材料要求其相變溫度介於-50。C~250°C,不含PbO和Bi20"包含相對常見的、便宜的原材料。近來，國內外研究者發現一些鴒青銅結構鉭酸鹽具有較高的介電常數(〉100)、低的介電損耗，有望成為溫度穩定型介電材料而應用於多層陶瓷電容器，其中陳湘明等在《JournaloftheEuropeanCeramicSociety》2003年23期1571~1575頁發表的"HighpermittivityandlowlossdielectricceramicsintheBaO-La203-Ti02-Ta205system"—文中報導了系列陶瓷的介電常數s「介於127~175之間，lMHz下的介電損耗tand小於0.009，介電常數溫度係數^介於-728~-2500ppm/。C之間。目前這些鴒青銅結構鉭酸鹽的介電常數溫度係數偏大，介電常數偏低,因此限制其實際應用。
發明內容本發明的目的是提供一種具有良好的溫度穩定性與低損耗，同時具有高介電常數，可應用於多層陶瓷電容器的溫度穩定型鵠青銅結構介電陶瓷及其製備方法。本發明提供的一種溫度穩定型鎢青銅結構介電陶瓷組分組成為Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30，其中0.3^cS3,x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb7O30的摩爾比。上述的溫度穩定型鉤青銅結構介電陶瓷的製備方法包括以下步驟1)將99.9%分析純的化學原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr5PrTi3Nb7O30化學式稱量配料，混合均勻，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和無水乙醇，球磨15~20h，混合磨細，取出烘乾，過200目篩。然後在1150~1200。C預燒，並保溫8~10h，自然冷卻至室溫，經過研磨後即可得到Sr5PrTi3Nb70K)粉末。2)將99.9%分析純的化學原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr4Pr2Ti4Nb6〇3化學式稱量配料，混合均勻，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和無水乙醇，球磨15~20h，混合磨細，取出烘乾，過200目篩。然後在1170~1200'C預燒，並保溫8~10h,自然冷卻至室溫，經過研磨後即可得到Sr4Pr2Ti4Nb603。粉末。3)將步驟(1)與步驟(2)預燒得到的SrsPrTi3Nb703。粉末與Sr4Pr2Ti4Nb6O30粉末按Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30瓷料組成配料，充分混合，其中0.3^x^3,x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb703的摩爾比。然後添加粘結劑並造粒後，再壓製成型，最後在在1250~1300。C大氣氣氛中燒結2~4小時，即得到本發明的材料。所述的粘結劑採用質量濃度為5%的聚乙烯醇溶液，劑量佔混合後粉末總量的1%~6%。具體實施例方式表1示出了構成本發明的組分組成的幾個具體實例及其介電性能。其製備方法如上所述，用阻抗分析儀進行1MHz時介電性能的評價。本發明製備的介電陶瓷具有以下特點1MHz下介電常數高(300~700),損耗低(tancj小於0.01),介電常數溫度係數v卜(介於-190180ppmTC之間)。表i]陶瓷組分組成與性能表tableseeoriginaldocumentpage4權利要求1.一種溫度穩定型鎢青銅結構介電陶瓷，其特徵在於組分組成為Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30，其中0.3≤x≤3，x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb7O30的摩爾比。2.如權利要求1所述的鴒青銅結構介電陶瓷的製備方法，其特徵在於具體步驟為(1)將99.9%分析純的化學原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr5PrTi3Nb7O30化學式稱量配料，混合均勻，；故入球磨罐中，加入氧化鋯^求和無水乙醇，球磨15~20h,混合磨細，取出烘乾，過200目篩；然後在1150~1200。C預燒，並保溫8~10h,自然冷卻至室溫，經過研磨後即可得到Sr5PrTi3Nb7Cb。粉末；(2)將99.9%分析純的化學原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr4Pr2Ti4Nb6O30化學式稱量配料，混合均勻，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和無水乙醇，球磨15~20h，混合磨細，取出烘乾，過200目篩；然後在1170~120(TC預燒，並保溫8~10h,自然冷卻至室溫，經過研磨後即可得到Sr4Pr2Ti4Nb603。粉末；(3)將步驟(1)與步驟(2)預燒得到的Sr5PrTi3Nb703o粉末與Sr4Pr2Ti4Nb603粉末按SrsPrTi3Nb7030+xSr4Pr2丁i4Nb603o瓷料組成配料，充分混合，其中0.3《x《3,x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb703Q的摩爾比；然後添加粘結劑並造粒後，再壓製成型，最後在在1250-1300。C大氣氣氛中燒結24小時，即得到本發明的材料；所述的粘結劑採用質量濃度為5%的聚乙烯醇溶液，劑量佔混合後粉末總量的1%~6%。全文摘要本發明公開了一種溫度穩定型鎢青銅結構介電陶瓷及其製備方法。陶瓷組分組成為Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30，其中0.3≤x≤3，x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb7O30的摩爾比。本發明採用的製備方法簡單，陶瓷燒結良好，介電常數高達300～700，介電損耗低，溫度穩定性好。文檔編號C04B35/622GK101531512SQ200910113980公開日2009年9月16日申請日期2009年4月11日優先權日2009年4月11日發明者劉來君,彭西洋,亮方,李純純,胡長徵,蘇和平申請人:桂林工學院