[发明专利]一种SrTiO3

说明书

本发明公开了一种SrTiO₃基晶界层陶瓷电容器及其制备方法，电容器的材质成分包括基本原料和无机单晶颗粒，单晶颗粒的加入量上限为基本原料总质量的20%，基本原料按质量百分比包括SrTiO₃94‑98%、Nb₂O₅0.05‑1%、La₂O₃0.05‑1%、SiO₂0.5‑2%、MgO0.2‑1%、Al₂O₃0.2‑1%和TiO₂ 0.1‑1%，且基本原料的组分和为100%。将上述原料混均流延成型，还原气氛中烧成，然后在表面涂覆氧化物，空气中氧化烧成，施加电极，得到SrTiO₃晶界层电容器。本发明直接将无机单晶颗粒加入流延成型浆料中，在还原烧成中促进了晶粒的均匀生长，有益于电容器耐电压可靠性的提高。

技术领域

本发明属于陶瓷制备技术领域，具体涉及一种SrTiO₃基晶界层陶瓷电容器及其制备方法。

背景技术

晶界层陶瓷材料是一种利用精确的掺杂工艺与技术，通过还原气氛烧结使电介质陶瓷材料半导化，然后利用氧化剂有选择地氧化晶界，用晶界作为电容器介质的新型介质材料。

SrTiO₃晶界层材料具有介电常数高，其微波片式单层电容器可满足器件小型化的发展趋势。但是，目前国内晶界层陶瓷材料耐电压普遍偏低，使用晶界层介质基片生产的电容器耐电压可靠性不足(一般只具有数百小时的可靠性)，这大大制约了晶界层电容器在可靠性要求苛刻的领域的应用。

从晶体生长角度来看，晶粒大小不均匀对烧结进程和最终产品的性能有着重要的影响，导致晶界层电容器陶瓷耐电压可靠性降低，不利于实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，并提供一种SrTiO₃基晶界层陶瓷电容器及其制备方法，能够在烧成时促进陶瓷晶粒生长的均匀性，获得耐电压可靠性较好的SrTiO₃晶界层陶瓷电容器。

本发明的目的通过下述技术方案实现。

一种SrTiO₃基晶界层陶瓷电容器，所述电容器的材质成分包括基本原料和外掺杂无机单晶颗粒，其中所述单晶颗粒的加入量上限为基本原料总质量的20％，所述基本原料按质量百分比包括SrTiO₃ 94-98％、Nb₂O₅ 0.05-1％、La₂O₃ 0.05-1％、SiO₂ 0.5-2％、MgO0.2-1％、Al₂O₃ 0.2-1％和TiO₂ 0.1-1％，且所述基本原料的组分之和为100％。

优选的，当外掺杂的无机单晶颗粒为SrTiO₃时，无机单晶颗粒的加入量上限为基本原料总质量的20％。

优选的，当外掺杂的无机单晶颗粒为BaTiO₃时，无机单晶颗粒的加入量上限为基本原料总质量的15％。

优选的，当外掺杂的无机单晶颗粒为Al₂O₃或SiO₂时，无机单晶颗粒的加入量上限为基本原料总质量的5％。

优选的，外掺杂单晶颗粒的中位粒径在1-20μm范围内。

所述SrTiO₃基晶界层陶瓷电容器采用两步烧结方法制备，具体包含以下步骤：