[发明专利]一种电容器用弛豫型铁电体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电容器材料技术领域，特别涉及一种电容器用弛豫型铁电体材料及其制备方法。

背景技术

随着社会化及工业化的发展，为了解决电容器因潮湿而失效的问题，以陶瓷为材料、结构简单的瓷片电容器应运而生，在低容量电路中广泛应用。此后，不同介电常数、不同结构、不同功能的陶瓷电容器相继出现。当代电子技术向着高频方向发展，只有陶瓷电容器才能才千兆赫以上频率范围内发挥作用。温度补偿电容器可以保证在环境温度变化的情况下，也能正常工作。近年来，电子元件朝着轻薄和小型化发展，对电容器的要求则为增加电容器每单元体积的电容量，多层陶瓷电容器以大容量、小体积而适应了这一趋势的发展。当今陶瓷电容器无论是在数量还是在未来发展的潜力方面，都已占据了主导地位。

为了适应陶瓷电容器的发展要求，应对行业的要求，陶瓷电容器的发展也需要与时俱进，跟上行业的发展需求。所以研制出和电容器息息相关的电容器用材料就显得尤为重要。本发明旨在研究电容器用的弛豫型铁电体材料，使研制出的材料能满足电容器行业发展的新要求、新标准，性能增强，稳定性更高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电容器用弛豫型铁电体材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的电容器用弛豫型铁电体材料，其电容性能稳定，具有较高的介电常数，热稳定性能好，响应快，老化情况轻微，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

电容器用弛豫型铁电体材料，由下列重量份的原料制成：铌镁酸铅2-6份、铌锌酸铅2-5份、纳米陶瓷粉15-35份、玻璃纤维2-5份、二氧化硅2-9份、氧化锌3-12份、钛酸铋2-6份、碳酸钙5-12份、二氧化锰3-7份、氯化锌铵4-7份、有机粘合剂7-13份、变性剂2-6份、还原剂3-8份。

优选地，所述有机粘合剂选自聚苯乙烯、聚醋酸乙烯树脂、脲醛树脂、聚丙烯酸酯中的一种或几种。

优选地，所述变性剂选自苯甲酰胺、对氨基苯磺酰胺、N-乙基对甲苯磺酰胺、1-萘乙酰胺中的一种或几种。

优选的，所述还原剂选自碳酸铵、钾铝钒、过硫酸铵、乙酸钡中的一种或几种。

所述的电容器用弛豫型铁电体材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）将铌镁酸铅、铌锌酸铅、纳米陶瓷粉、玻璃纤维、二氧化硅、氧化锌、钛酸铋混合，加入等质量的苯甲酰氯溶液中，进行超声分散作用，超声时间1.5-3小时,超声功率300-600W，得到预混混合物；

（3）将预混混合物注入高压反应釜中，并依次加入碳酸钙、二氧化锰、氯化锌铵、变性剂，高压反应釜的压强为3-6MPa,反应时间为30-60分钟，获得的混合物为变性活化物；

（4）将得到的变性活化物投入密炼机中，加入有机粘合剂、还原剂，在还原性气体氛围中混炼90-120分钟，转速1000-1200r/min，反应温度为1600-2200℃，然后冷却至250-300℃，得到的混合液为成品原液；

（5）将上述成品原液注入抽滤机中抽滤；

（6）抽滤出的液体直接注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。

优选地，所述步骤（4）中，还原性气体氛围为二氧化碳气体氛围。

优选地，所述步骤（5）中，抽滤机的孔径为5-15µm。

优选地，所述步骤（6）中，螺杆挤出机的螺杆转速为1000-1200 r/min，料筒温度250-300℃。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明的电容器用弛豫型铁电体材料以铌镁酸铅、铌锌酸铅、纳米陶瓷粉、玻璃纤维、二氧化硅、氧化锌、钛酸铋为主要成分，通过加入碳酸钙、二氧化锰、氯化锌铵、变性剂、有机粘合剂、还原剂，辅以超声粉碎、高压变性、高温密炼、抽滤、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的电容器用弛豫型铁电体材料，其电容性能稳定，具有较高的介电常数，热稳定性能好，响应快，老化情况轻微，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

（2）本发明的电容器用弛豫型铁电体材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

（1）按照重量份称取铌镁酸铅2份、铌锌酸铅2份、纳米陶瓷粉15份、玻璃纤维2份、二氧化硅2份、氧化锌3份、钛酸铋2份、碳酸钙5份、二氧化锰3份、氯化锌铵4份、聚苯乙烯7份、苯甲酰胺2份、碳酸铵3份；