[发明专利]一种Y5U组别电子陶瓷介质材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子陶瓷介质材料制造技术领域，特别涉及用于制造高压陶瓷电容器的电子陶瓷介质材料。

背景技术

近年来，电子陶瓷电容器的发展趋势是寻求大容量、小尺寸、高可靠、低价格的陶瓷电容器。与传统BaTiO3基介质材料相比，为提高介电常数和改善性能，出现了复合钙钛矿型材料。值得指出的是利用半导体p-n结的原理发展起来的晶界层电容器(GBLC)的出现，其视在介电常数较常规瓷介电容器的介电常数提高数倍至数十倍。以SrTiO3为基的晶界层电容器具有高介电常数，低介质损耗，低温度系数以及色散频率较高等优点，是最有发展前途的瓷料之一。目前，国内少数厂家已进入批量生产，然而在高性能、高合格率方面尚存在一定差距。其中的Y5u组别高压瓷料主要用于制作中高压陶瓷电容器、交流安规陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器等，是用量大、重要性高的一类瓷料，性能要求较高，国内已有厂家生产该瓷料，但有耐压不高、损耗大、性能不稳定等缺点，不能用于某些要求较严的场合。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐压高、损耗小、性能稳定的Y5U组别电子陶瓷介质材料。

本发明的另一目的是提供一种生产Y5u组别电子陶瓷介质材料的万法。

一种Y5u组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为：

钛酸钡(BaTiO₃)80～90％、钛酸钙(CaTiO₃)4～10％、锆酸钡(BazrO₃)2～8％、氧化锌(znO)0.2～1％、碳酸锰(MnCO₃)0.2～1％、粘土0.1～1％、氧化钕(Nd₂O₃)0～0.6％、氧化镝(Dy₂O₃)0～0.6％。

上述组成的优化方案为：一种Y5u组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为：

钛酸钡(BaTiO₃)84～87％、钛酸钙(CaTiO₃))6～8％、锆酸钡(BaZrO₃)4～8％、氧化锌(ZnO)0.4～0.8％、碳酸锰(MnCO₃)0.4～0.8％、粘土0.5～0.8％、氧化钕(Nd₂O₃)0.2～0.5％、氧化镝(Dy₂O₃)0.2～0.5％。

优选的，钛酸钡(BaTiO₃)85％、钛酸钙(CaTiO₃))8％、锆酸钡(BaZrO₃)6％、氧化锌(ZnO)0.5％、碳酸锰(MnCO₃)0.7％、粘土0.7％、氧化钕(Nd₂O₃)0.4％、氧化镝(Dy₂O₃)0.3％。

所述粘土为通常用的膨润土或高岭土。

Y5u组别电子陶瓷介质材料制备方法：基料的配料-球磨-压滤-干燥-煅烧-粉碎-除铁得到基料待用；然后即可进行成品料配料，再经过球磨-搅拌磨-混料-喷雾造粒-除铁-混料即得成品料，检验合格后包装入库。

该发明为BaTiO₃基瓷料，通过CaTiO₃和BazrO₃双重置换作用，将BaTiO₃的居里温度从120℃移至室温附近，从而大大提高了使用温度范围内的介电常数；添加ZnO、MnCO₃和粘土促进烧结，降低烧结温度，达到瓷体细晶化，从而提高了耐压、降低了损耗；本发明的主要特点是用稀土氧化物Nd₂0₃、Dy₂0₃取代了常用的氧化铈(Ce0₂)、五氧化二铌(Nb₂0₅)等组分，在进一步促使瓷体细晶化、提高耐压、降低损耗方面有明显的效果。

工艺方面，我们打破传统预先合成多种基料(预烧团决)的老式工艺，采用一次团块合成法，即按规定比例将Ba、Ti、Ca、zr等主要原料一次配料，预烧，简化了工艺，减少了杂质混入，保证了瓷料成分的均匀性和性能参数的稳定性，从而保证了瓷体细晶结构和足够高的致密度，提高了介电常数和击穿强度。

通过检测和用户使用证明，本发明和现有技术性能指标对比如下：