[发明专利]一种陶瓷电容器介质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非金属材料领域，特别是一种压陶瓷电容器介质。 

背景技术

随着人类社会科技的发展，电子设备的应用发展速度十分迅速，每4-5年电子设备的数量即翻番，而同时，电子设备的“电磁污染”也成为社会第四大污染，各国纷纷采取法律和技术措施，企图迅速改变这一状况，可以设想，这一类抗电磁辐射的滤波元件的需求量将会大幅增长，而作为滤波元件中 陶瓷电容的技术质量要求也越来越高。 

目前，微波炉滤波电路专用双孔常态电容长期以来依靠日本进口，而日本对一些关键技术进行封锁，国内许多厂家进行了探索，但鲜有成绩。日本是以钛酸钡为主晶相的铁电陶瓷。钛酸钡基铁电陶瓷在直流电场作用下，陶瓷各晶粒产生的这种沿电场方向纵向的伸长和在垂直电场方向（横向）的收缩，就造成了陶瓷产品内部产生应力，这是铁电陶瓷在电场的作用下电致伸缩或电至应变。 

钛酸钡基铁电陶瓷施加一个足够高的交变电场，电致应变的周期性变化必然伴随着陶瓷内的（包括晶界和晶粒内的）应力的周期性变化和作用，交流电场电容耐电压性能差，特别是对交流电压差。 

钛酸钡陶瓷的介电-温度特性可以看出介电常数是很高的；但其介电损耗也很高，可达0.01-0.02，这是钛酸钡陶瓷的一个很大的弱点。 

为此，需要发明一种电容器介质，在保持很高的介电常数的同时，降低介电损耗。 

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种对BaTiO₃陶瓷进行了置换改性和掺杂改性，把材料溶解到BaTiO₃陶瓷中，与相应离子进行置换形成BaTiO₃陶瓷基固溶体。 

本发明采用的技术方案是这样的： 

一种陶瓷电容器介质，包括BaTiO₃，其特征在于：还包括BaTiO₃与BaSnO₃合成材料，Bi₂O₃与TiO₂合成材料，并添加了置换改性材料和掺杂改性材料。

如权利要求1所述的陶瓷电容器介质，其特征在于：所述置换改性材料包括： CaSnO₃，CaTiO₃，SrTiO₃。 

进一步，所述各组分质量百分比含量依次为BaTiO₃ 47-57%，BaTiO₃与BaSnO₃合成材料13-24%， Bi₂O₃与TiO₂合成材料15-24%，CaSnO₃  1-9%，CaTiO₃ 1-9%，SrTiO₃ 1-5%。在A位、B位置换过程中要以多种结构形式来改变BaTiO₃陶瓷的主晶相。 

进一步，为了更好的展居峰、压居峰，所述掺杂改性材料包括Bi₂O₃，MnCO₃，EnO，同时加入稀土元素CeO₂和La₂O₃。 

进一步，所述掺杂改性材料其质量百分比含量依次为Bi₂O₃ 0.1-0.5, MnCO₃ 0.1-0.7%，EnO 0.1-0.5%， CeO₂ 0.1-0.9%，La₂O₃ 0.1-0.7%。 

进一步，所述BaTiO₃与BaSnO₃合成材料，其两者的质量配比关系为1：9-2:3之间。 

进一步，所述Bi₂O₃与TiO₂合成材料，其两者的质量配比关系为：1:1-1:3之间。 

一种制备上述的陶瓷电容器介质的方法，其特征在于：将BaTiO₃陶瓷、置换改性材料和掺杂改性材料研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内1000-1350摄氏度保温2.3-2.7个小时。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： 

1、新材料的介电-温度特性达到微波炉双孔电容的技术指标，并且还降低了材料的介电损耗；提高了介质的耐电压性能，特别是耐交流电压性能。

具体实施方式