[发明专利]一种高击穿强度的X7R电容器陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高击穿强度的X7R电容器陶瓷材料及其制备方法。所述X7R电容器陶瓷材料组成为0.3BiAlO₃‑0.7BaTiO₃+xmol％MnO₂+ywt％BAS，x取值为0.2～1.0，y取值为2～6，MnO₂的加入量为0.3BiAlO₃‑0.7BaTiO₃的0.2～1.0mol％，BAS无碱玻璃的加入量为MnO₂和BiAlO₃‑BaTiO₃总质量的2～8％。本发明制备的高击穿强度的X7R电容器陶瓷材料具有击穿强度高、常温介电常数较高、温度稳定性好的特点。

技术领域

本发明涉及一种高击穿强度的X7R电容器陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

由于电子科技的不断发展，电子设备的大量运用，高压陶瓷电容器一直是广泛应用的电子设备之一，小到显示器中的倍压整流电路，大到激光、雷达以及电子显微镜的高压电源中，都能随处见到高压陶瓷电容器的身影，为了满足脉冲功率系统的小型化和高储能密度的需求，各国材料工作者正积极探索研究具有高介电常数ε_r、低介电损耗tanδ和高击穿强度的介质材料，目前常温下介电常数ε_25℃＞1000且宽温稳定性满足X7R(|ΔC/C|≤15％的温度范围为-55℃～125℃)的陶瓷材料其击穿强度普遍在8kV/mm左右，而这样的击穿强度已经难以符合现今的生产要求。

BiAlO₃-BaTiO₃作为一种铁电陶瓷材料，相对介电常数较高，随温度变化相对较为缓慢，且烧结温度低，比较适合做电介质材料，但是由于BiAlO₃-BaTiO₃基质材料存在自发极化的特性，导致其耐压强度较低，因此需要通过掺杂、工艺优化等方面的改进在保证其在具有一定的介电强度及温度稳定性的同时又提高其耐压强度。

因此，亟需研究提供一种击穿强度高的常温下介电常数ε_25℃＞1000且宽温稳定性满足X7R(|ΔC/C|≤15％的温度范围为-55℃～125℃)的陶瓷材料。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种击穿强度高的X7R电容器储能陶瓷材料的制备方法，该方法制备的X7R电容器介质陶瓷材料具有击穿强度高的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

提供一种高击穿强度的X7R电容器陶瓷材料，所述X7R电容器陶瓷材料组成为0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃+xmol％MnO₂+ywt％BAS，x取值为0.2～1.0，y取值为2～6，MnO₂的加入量为0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃的0.2～1.0mol％，BAS无碱玻璃的加入量为MnO₂和BiAlO₃-BaTiO₃总质量的2～8％。

作为上述技术方案的改进，上述高击穿强度的X7R电容器陶瓷材料是将固相法制得0.3BiAlO₃-0.7BaTiO₃+xmol％MnO₂粉末，x取值为0.2～1.0，然后掺杂BAS无碱玻璃烧结得到。

作为上述技术方案的改进，掺杂BAS无碱玻璃的烧结温度为1000～1100℃。

作为上述技术方案的改进，所述BAS无碱玻璃的加入量为MnO₂和BiAlO₃-BaTiO₃总质量的2％～6％。