[发明专利]一种高性能核壳结构BaTiO3

说明书

本发明公开了一种高性能核壳结构BaTiO₃基陶瓷介质材料及其制备方法，该介质材料包如下重量份原料：钛酸钡基料10‑15份和包覆材料5‑8份；钛酸钡基料通过石墨烯表面的羧基和氨基化预载体表面的氨基，进行缩合制得钛酸钡基料，二氧化硅的包覆可以缓和基体之间的界面效应，且能够分担更高的电压，提升介质材料的耐电压性能，包覆材料用γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷为原料，进行反应，制得有机硅树脂，进而将有机硅树脂与中间体5进行反应，使得有机硅树脂上的氨基和中间体5上的溴甲基进行反应制得包覆材料，该包覆材料使得介质材料的温度稳定性提升，且介电损耗更低，使得介质材料的使用寿命增长。

技术领域

本发明属于电介质材料制备技术领域，具体涉及一种高性能核壳结构BaTiO₃基陶瓷介质材料及其制备方法。

背景技术

随着信息技术和电子科学技术的飞速发展，对电子设备提出更高的使用要求，例如轻型化，片式化以及小型化，多层陶瓷电容器(MLCC)正因这些原因应运而生，多层电容器是一类重要的无源电子元器件，是电子、通信及信息产业中不可或缺的元器件，可以起到储存电荷、隔断直流、交流滤波、提供调谐及震荡等，随着电子产业的飞速发展，多层电容器应用领域也越来越广，包括航空电子学、自动电子学、环境检测学等高精端领域，目前，我们常用的制备多层陶瓷电容器的介质材料是BaTiO3基陶瓷。

现有BaTiO3基陶瓷介质材料的介电常数较低，且温度稳定性较差，在使用过程中随着环境温度的变化，性能发生改变，难以直接用于高可靠电陶瓷电容器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能核壳结构BaTiO₃基陶瓷介质材料及其制备方法。

本发明要解决的技术问题：

现有BaTiO₃基陶瓷介质材料的介电常数较低，且温度稳定性较差，在使用过程中随着环境温度的变化，性能发生改变，难以直接用于高可靠电陶瓷电容器。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高性能核壳结构BaTiO₃基陶瓷介质材料，包括如下重量份原料：钛酸钡基料10-15份和包覆材料5-8份；

该BaTiO3基陶瓷介质材料由如下步骤制成：

步骤S1：将包覆材料溶于甲苯中，制得包覆液；

步骤S2：将钛酸钡基料分散在去离子水中，加入4-二甲氨基吡啶，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌20-30min，制得分散液；

步骤S3：向步骤S2制得的分散液中加入步骤S1制得的包覆液，在频率为 3-5MHz的条件下，进行超声处理1-1.5h后，在温度为120-130℃的条件下，进行蒸馏制得BaTiO3基陶瓷介质材料。

进一步，步骤S2所述的4-二甲氨基吡啶的用量为钛酸钡基料质量的 20-25％。

进一步，所述的钛酸钡基料由如下步骤制成：

步骤A1：将钛酸钡、乙醇、乙酸加入反应釜中，在转速为300-500r/min，温度为35-40℃的条件下，进行搅拌10-15min后，在频率为5-8MHz的条件下，进行超声处理10-15min后，加入正硅酸四乙酯混合均匀后，加入氨水至反应液 pH值为9-10后，继续超声处理15-20min后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，制得预载体；