[发明专利]一种温度稳定型异质叠层电介质陶瓷电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种温度稳定型异质叠层电介质陶瓷电容器，它是以钛酸锶钡为主体材料，其通式为Ba_xSr_1-xTiO₃，加入掺杂改性物和助烧物质，其特征在于按配比不同分成A、B、C三种不同的主体介质；按AC、ABC、ACA、CAC、ACBCA等方式组合叠层，在保证各层厚度足够小的情况下可以累积叠层或混叠；然后压制烧结剪切被电极，实现制备串联和并联两种X7R异质叠层电介质陶瓷电容器；

A 层主体Ba_x1Sr_1-x1TiO₃中0.85≤X1≤1，对应居里温度为-30^oC～0 ^oC，用掺杂物控制其介电常数在6000～12000；掺杂元素为La、Nb、Y、Ta、Ce、Zr、Tm、Sm、Dy、Er、Ho、Eu、Tb、Yb元素的氧化物的一种或多种，总掺杂量为0.1%～3.0%； 

B 层主体Ba_x2Sr_1-x2TiO₃中0.70≤X2＜0.80, 对应B层居里温度为10 ^oC～40^oC，用掺杂物控制其介电常数在4000～7000，B层掺杂元素为La、Nb、Y、Ta、Ce、Zr、Tm、Sm、Mn、Fe、Al、Zn、Co、Ni元素的氧化物的一种或多种，总掺杂量为0.1%～3.0%；

C层主体Ba_x3Sr_1-x3TiO₃中0.50≤X3≤0.65，对应C层居里温度为85 ^oC～120^oC，用掺杂物控制介电常数在1000～5000；掺杂元素为Mn、Fe、Al、Zn、Co、Ni元素的氧化物的一种或多种，总掺杂量为0.1%～3.0%；

三层主体材料的掺杂浓度差应满足：0.1≤X2-X1≤0.3，0.1≤X3-X2≤0.25，0.2＜X3-X1≤0.5；

上述所述掺杂量均为摩尔比。

2.根据权利要求1所述的一种温度稳定型异质叠层电介质陶瓷电容器，其特征在于A、B、C三种主体材料的最佳参数为：

A 层主体中X1=0.92±0.03, 对应居里温度为-25±5^oC，用掺杂物控制其介电常数在9000±3000；掺杂物为La、Nb、Y元素的氧化物的一种或多种，总掺杂量为1.0±0.1%； 

B 层主体中 X2=0.73±0.03, 对应B层居里温度为30±5 ^oC，用掺杂物控制其介电常数在5000±2000；B层掺杂元素为La、Nb、Y元素的氧化物的一种或多种，总掺杂量为1.0±0.1%；

C层主体中X3=0.55±0.03，对应C层居里温度为100±5 ^oC，用掺杂物控制介电常数在4000±1500；C层掺杂物为Mn、Fe、Al元素的氧化物的一种或多种，总掺杂量为1.0±0.1%。

3.根据权利要求1所述的一种温度稳定型异质叠层电介质陶瓷电容器，其特征在于A、B、C三种主体材料中加入少量的助烧物质SiO₂、Li₂O、B₂O₃，可单一掺入，也可混合掺入，总掺杂量为0.1%～10.0%。

4.一种温度稳定型异质叠层电介质陶瓷电容器的制备方法,其特征在于步骤为：

1）、根据通式Ba_xSr_1-xTiO₃和A、B、C各层主体材料的配比及掺杂氧化物原料、助烧物质，按摩尔比称量；

2）、分别按A、B、C各层主体材料的称量粉体总重量加入同等质量的去离子水，使用直径为15mm、10mm、5mm，数量比为1:1:5的锆球进行以120r/min转速进行球磨2小时，洗出烘干，在1150 ^oC预烧，再碾磨均匀得A、B、C三种初级粉体；

3）、初级粉体在2MPa下进行压片成型，按组合叠层的顺序，用3MPa～10 MPa的压力进行叠压成体；

4）、将叠压体置于烧结炉以4 ^oC/min的速率升温至1000 ^oC 后，以2 ^oC/min的速率升温至1200C，在1200 ^oC～1300^oC烧结4小时，然后以1 ^oC/min速度降温至1000 ^oC后自然冷却；

5）、将烧结好的部分介质陶瓷剪切为需要的形状；

6）、最后在剪切好的叠层介质陶瓷表面被上银浆，在600 ^oC～850 ^oC下烧结形成电极；

7）、检测各种参数。