[发明专利]一种BaO-TiO2系无铅Y5U电容器介质瓷料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种BaO-TiO₂系无铅Y5U电容器介质瓷料及其制备方法。

背景技术

Y5U电容器介质瓷料在本世纪初规模生产应用中还是以SrTiO3、 PbTiO3系介质材料为主，εr=6500±500， BDV(AC)≥3.0kv/mm，随着欧盟Rohs指令的逐步实施，此含Pb系产品已无法适应市场要求，BaTiO3基系列产品逐步发展成熟，实现了Y5U电容器介质瓷料的无Pb化。随着产品向低成本化方向发展，陶瓷电容器必须要小型化，所使用的介质瓷料必然要向高介电常数和抗电强度方向发展。目前规模生产应用中Y5U电容器介质瓷料εr、BDV还偏低，还需进一步提高。

发明内容

本发明旨在提供一种BaO-TiO₂系无铅Y5U电容器介质瓷料及其制备方法。该Y5U电容器介质瓷料采用了固相法合成钙钛矿型Ba_(1-X-Y)Mg_XCa_YTiO₃固溶体，另通过添加烧结助剂和改性掺杂物等，制备出可以在1310℃～1350℃温度范围内烧结，可获得具有优异介电性能εr=9500±800，D.F ≤ 2.0%，BDV(AC)≥3.5kv/mm,均匀一致的无铅Y5U电容器介质瓷料，满足Y5U电容器各项性能的要求,成功取代传统含铅的Y5U电容器介质瓷料,完全符合欧盟RoHs要求。

本发明是这样实现的，所述一种BaO-TiO₂系无铅Y5U电容器介质瓷料，其特征在于：它由主成分Ba_(1-X-Y)Mg_XCa_YTiO₃、烧结助剂及改性掺杂物三部分组成；

1）所述的主成分是Ba_(1-X-Y)Mg_XCa_YTiO₃固溶体, X=0.001～0.1mol,Y=0.001～0.2mol；

2）所述的烧结助剂包括Bi₂O₃、B₂O₃、CuO、V₂O₅、ZnO、SiO₂、Al₂O₃等低熔点的氧化物以及低熔点的玻璃粉中的一种或一种以上混合物；按重量百分比计组成为：0～2.0wt%的Bi₂O₃，0～1.0wt%的B₂0₃，00～1.0wt%的CuO，0～1wt%的V₂O₅， 0.1～1.2wt%的ZnO，0～1.1wt%的SiO₂，0～1.0wt% Al₂O₃；

3）所述的改性掺杂物包括不同的金属氧化物如MgO、Ta₂O₅、Nb₂O₅、MnO₂、ZrO₂、CaO、La₂O₃、Nd₂O₃、Y₂O₃、CeO₂、WO₃、Dy₂O₃等一种或一种以上混合物等一种或一种以上混合物，不含Pb；按重量百分比计组成为：0～1.2wt%的ZrO₂、0～1 wt%的MgO、0～0.5 wt%的Ta₂O₅、0.5～1.5 wt%的MnO₂、0～1.0 wt%的Nb₂O₅、0～2 wt%的CaO 、0～1.5 wt%La₂O₃、0～0.5 wt%Nd₂O₃、0～0.8wt%Y₂O₃、0～1.2 wt%CeO₂、0～0.9 wt%WO₃、0～0.5 wt%Dy₂O₃。