[发明专利]基于成分梯度提高钛酸钡基陶瓷介电温度稳定性的方法

摘要

本发明公开了一种基于成分梯度提高钛酸钡基陶瓷介电温度稳定性的方法。首先在TiO2、BaCO3的基料中掺入Sn4+离子，采用传统固相合成制备工艺，预烧后获得具有不同居里温度的钛酸钡基陶瓷粉料；其次以体系的三临界点(即三临界效应)对应成分为核心设计梯度材料成分及其顺序，然后将粉料逐层平铺并压制成块；最后经固相烧结获得钛酸钡基梯度陶瓷，再通过线锯切割机沿成分变化方向切割圆柱型陶瓷得到两个平整截面，从而通过并联的成分梯度实现铁电陶瓷介电温度稳定性的提高。本发明能够使钛酸钡基陶瓷在保持较高介电常数的基础上改善其温度稳定性，为多层陶瓷电容器(MLCC)性能的优化提供了新的思路，且操作简便。

主权项

基于成分梯度提高钛酸钡基陶瓷介电温度稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对于掺杂了离子的钛酸钡陶瓷体系，确定该体系的三临界点成分；(2)以钛酸钡陶瓷体系的三临界点成分为中心，在三临界点成分的两端对称选取若干个成分点；(3)分别按照不同的成分比称量其所需的原料；(4)分别将不同成分点所对应的原料进行一次球磨，得到混合均匀的一次球磨样品；(5)将步骤(4)得到的球磨样品烘干，研磨至粉末状后，压紧并煅烧得到不同成分点对应的预烧样品；(6)将预烧样品研磨成粉末状后，进行二次球磨，得到二次球磨样品；(7)将二次球磨样品烘干并研磨至粉末状，然后加入PVA胶，再次研磨使其充分混合，然后过筛筛出粒径为0.15mm～0.28mm的样品颗粒；(8)按照掺杂离子量的百分比从大到小或从小到大的顺序将不同成分点所对应的样品颗粒依次铺平成型，并进行压制得到梯度结构样品；(9)将梯度结构样品进行烧结得到梯度陶瓷样品；(10)将梯度陶瓷样品的表面打磨后，沿其成分变化方向切割，在梯度陶瓷样品两侧获得面积相同的梯度截面；(11)对两个梯度截面进行喷金处理，即得到介电温度稳定的梯度陶瓷材料。