[发明专利]一种高介电常数X8R型MLCC介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能陶瓷领域，特别是指一种高介电常数X8R型MLCC介质材料及其制备方法。

背景技术

近年来，国内外对X7R（工作温度范围-55℃～125℃，容温变化率在±15%以内）MLCC材料进行广泛研究并成功应用，其中以钛酸钡基材料在生产和应用中不会对环境和人体产生危害，且制得的MLCC性能优良稳定，因而受到人们的广泛关注，而且发展迅速。然而，随着国防科技、汽车工业等的不断发展，对能在恶劣的工作环境下应用的MLCC的需求越来越广泛。如各种车载电子控制系统有ABS、发动机电子控制控制单元(ECU)灯；再如航空航天设备的发动机系统、大功率相控阵雷达等国防电子设备；其极端苛刻的工作环境要求MLCC的高温工作范围延伸到150℃以上，甚至更高，而且在电路越来越精密的，MLCC越来越来薄的发展方向，需要开发更高介电常数（2600以上）的X8R材料。同时，随着市场竞争的不断激烈，MLCC价格持续下降，采用传统的贵金属钯银作内电极制造X8R-MLCC，成本高昂，大大减弱了产品的市场竞争力，所以有必要开发贱金属镍作内电极制造X8R MLCC的方法。开发镍电极MLCC的关键在于开发具有抗还原的MLCC材料。

发明内容

本发明的目的在于解决MLCC材料的抗还原性能以适应金属镍做内电极的问题，提出本发明创造的构思。本发明的目的是通过对钛酸钡陶瓷掺杂改性，做到以下三方面：1）提高钛酸钡基陶瓷材料的居里温度，使之能适应更高的环境温度；2）扁平化钛酸钡基陶瓷材料的居里峰，使之在工作温度范围内，介温稳定性符合X8R特性要求；3）复合施主和受主掺杂，提高钛酸钡基陶瓷材料的抗还原性能，使之适应以金属镍作内电极。

本发明采用如下的技术方案：

一种高介电常数X8R型MLCC介质材料，以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下重量份的成分：

1.6-2.5份的铌钴化合物；

0.722-1.805份的钛铋钠化合物BNT；

1.25-2.0份的锆钙化合物；

1-3份的玻璃粉；

0.369-1.2份的Ce、Yb、Dy、Ho的氧化物中的一种或多种复合；

0.1-0.25份的碳酸锰。

进一步地，所述铌钴化合物中Nb/Co原子摩尔比为3-5。

进一步地，所述钛铋钠化合物化学式为Bi_0.5Na_0.5TiO₃、Bi_0.6Na_0.4TiO₃或Bi_0.4Na_0.5TiO₃。

进一步地，所述锆钙化合物化学式为CaZrO₃。

进一步地，所述玻璃粉由如下重量份数的成分制得：35-42份Bi₂O₃、18-24份ZnO、8-12份TiO₂、6-10份H₃BO₃、8-12份SiO₂和10-14份Ba(OH)₂。

上述一种高介电常数X8R型MLCC介质材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将Nb₂O₅与Co₂O₃、CoO和Co₃O₄三者中的至少一种按Nb/Co原子摩尔比3-5进行配比、称量、混合、过筛并于800-900℃煅烧，球磨、烘干获得铌钴化合物；

（2）按化学式Bi_0.5Na_0.5TiO₃、Bi_0.6Na_0.4TiO₃或Bi_0.4Na_0.5TiO₃的要求对TiO₂、Na₂O、Bi₂O₃进行配比，制得Bi_0.5Na_0.5TiO₃、Bi_0.6Na_0.4TiO₃或Bi_0.4Na_0.5TiO₃；