[发明专利]一种稳定耐高温电子陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种稳定耐高温电子陶瓷及其制备方法。

背景技术

电子陶瓷材料主要是指的一类具有电磁等功能的陶瓷，它的介电性能和导电性能调节范围较宽，是特种陶瓷材料中最具活力的材料之一，被人们广为关注。它可以应用在电子、通讯、自动控制、信息计算机、汽车、航空等众多领域当中，具有显著的社会效益和经济效益。当前电子信息的发展越来越迅速，对电子元器件的要求也越来越高，微型化、薄膜化、多功能等成为未来发展的方向，而目前电子陶瓷产品存在耐高温性不足的问题，导致其介电损耗大，电容变化率大且不稳定，严重影响电子陶瓷产品的使用，因此，需要改善。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种稳定耐高温电子陶瓷及其制备方法，该种电子陶瓷制备简单方便，原料成本低廉，具有良好的耐高温性，随温度的升高，电容变化率小而稳定，介电损耗低，使用寿命长，适宜推广应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种稳定耐高温电子陶瓷，包括以下按重量份计的原料：改性氢氧化铝30-40份、纳米二氧化硅25-35份、氮化铝10-20份、三氧化二硼5-15份、二氧化钼8-12份、氧化镁5-15份、氧化锆6-10份、氧化钍4-8份、碳酸锰3-5份、氟锆酸钾2-4份、聚乙烯缩丁醛2-4份、氢氧化铌2-6份、酒石酸锑钾2-6份、硬脂酸锌1-5份、增塑剂1-3份、分散剂1-3份和抗氧剂1-5份；

所述改性氢氧化铝通过以下步骤制得：取适量氢氧化铝研磨至粒径小于等于500μm，再向其中加入相当氢氧化铝重量1-3％的环氧大豆油、相当氢氧化铝重量4-6％的氨基硅烷偶联剂KH-550和相当氢氧化铝重量3-5％的聚亚苯基砜树脂，共同输送至捏合釜中，温度控制在85-95℃，搅拌反应2-3h，干燥后，粉碎即得。

进一步地，所述电子陶瓷包括以下按重量份计的原料：改性氢氧化铝35份、纳米二氧化硅30份、氮化铝15份、三氧化二硼10份、二氧化钼10份、氧化镁10份、氧化锆8份、氧化钍6份、碳酸锰4份、氟锆酸钾3份、聚乙烯缩丁醛3份、氢氧化铌4份、酒石酸锑钾4份、硬脂酸锌3份、增塑剂2份、分散剂2份和抗氧剂3份。

进一步地，所述改性氢氧化铝通过以下步骤制得：取适量氢氧化铝研磨至粒径小于等于300μm，再向其中加入相当氢氧化铝重量2％的环氧大豆油、相当氢氧化铝重量5％的氨基硅烷偶联剂KH-550和相当氢氧化铝重量4％的聚亚苯基砜树脂，共同输送至捏合釜中，温度控制在90℃，搅拌反应2.5h，干燥后，粉碎即得。

优选地，所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯。

优选地，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺或古尔胶中的一种。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂TNP中的一种。

上述的一种稳定耐高温电子陶瓷的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)按所述重量份配比称取原料；

(2)先将除增塑剂、分散剂和抗氧剂的其它原料混合加入重量比为30-40％、温度为45-55℃的去离子水在球磨机中研磨混匀，得浆料；再将剩余原料加入到浆料中继续研磨混匀，得混料；

(3)之后将混料注入模具中，通过压力机压制成型，随后将模具放置于空气干燥箱中固化处理1-2h，固化后脱模得到湿坯，将湿坯置于真空干燥箱中干燥2-3h，得素坯；

(4)最后将素坯放置于烧结炉中加热烧结，烧结完毕随炉温冷却至室温即可。

进一步地，在步骤(4)中，所述烧结炉的烧结温度为580-620℃，烧结时间为2-3h。

本发明具有如下的有益效果：本发明的电子陶瓷制备简单方便，原料成本低廉，原料中无铅无钡，绿色环保；通过对生产原料及工艺的改进优化，在降低原料输出成本及简化制备工艺的同时，依然能使制得成品电子陶瓷性能提升，对于现有技术中，出现的电容随温度上升变化大、不稳定的问题得以解决，本发明的电子陶瓷具有良好的耐高温性，随温度的升高，电容变化率小而稳定，经检测，其可在320℃的高温下均有良好的温度稳定性(TCC＜10％)，电容变化率可控制在2-4ppm/℃，介电损耗低，达到了0.04以下，使用寿命长，适宜推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1