专利名称：压电陶瓷玻璃及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于电子化工材料技术领域，特别涉及一种适用瓷介电容器用的电极浆料中的压电陶瓷玻璃。
背景技术：
电子浆料是由导电体、粘结相和有机载体混合而成的膏状物质，分烧结型和固化型，其中烧结型的电子浆料中基本含有2到5%的玻璃粉作为粘结相，是电子浆料丝印在基片后通过一定的烧温曲线烧结，玻璃熔化一部分渗透到基片里，另一部分镶嵌在导电金属中，使金属电极有效与基片接触并有良好的附着力。玻璃成分要与基片的材质相匹配，既能良好紧固在基片上，又保证其有良好电性能。铅系玻璃虽然能满足大部分使用，但自欧盟的ROSH出台以来，其市场已将其淘汰了，各个公司机构纷纷研制无铅玻璃，但每种玻璃一般只能制备一种合适的浆料，适用范围不广，例如，其中已申请专利的有国内的贵研钼业股份有限公司的专利200910094799. 4 《电子浆料用低熔点中性无公害玻璃及其制备方法》，应用在低温烧结浆料；东华大学的专利200710043183. 5《电子浆料用无铅玻璃粉及制备方法》，应用于玻璃封装；许明勇的专利 200710171942.6《高温烘干圆片电容电极银浆制备》应用在高温烘干浆料。已知的上述浆料用途不同，如果直接将其应用在瓷介电容器上时，附着力较低，电容量小损耗大，究其原因，是电子浆料中的玻璃粉不能与瓷介基片有效接触和饱满地填充在银粉之间，因此就会引起附着力和电性能不能满足瓷介电容的使用的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种压电陶瓷玻璃，其应用于瓷介电容器的电子浆料，烧结后玻璃相既不过多渗透基体，又能保证优良的附着力和电性能，而且玻璃制备时间缩短，提高生产效率，降低生产成本。本发明的目的是这样实现的一种压电陶瓷玻璃，按质量百分比计算配方包括 SiO2 5 25%，Bi2O3 45 85%，ZnO 3 25%，B2O3 5 25%，Al2032 10%，镧系稀土氧化物0. 05 2%，上述各组分的质量百分含量之和为100%。所述的镧系稀土氧化物选自氧化钕、氧化铷、氧化镧或氧化铈中的一种或两种以上混合。上述压电陶瓷玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)按配方称料；(2) 球磨；(3)于1000-1200°C保温0. 5-1. 5小时;(4)淬火；(5)球磨，至得到粒径为2微米以下的玻璃粉；(6)烘干，过筛。所述步骤⑵球磨1-3小时。所述步骤(5)球磨1-3小时。上述压电陶瓷玻璃，应用于制备烧温大于600°C的瓷介电容器的电极浆料。本发明的配方有利于提高玻璃的纯度，降低玻璃的烧结温度，使烧制出来的玻璃成分基本为设计值，提高玻璃的成品率和化学稳定性，降低玻璃的膨胀系数，所得玻璃粉适合作为高温烧结瓷介电容电极浆料的粘结相，能够与瓷介基片有良好的接触，可以降低瓷介电容器的介质损耗和提高电容量，并且堆烧时候不粘片，可以批量堆烧，节约烧结时间， 而且其制备方法可以提高玻璃烧制的稳定，减少每批玻璃的性质差异，而且时间大大缩短。
具体实施例方式本发明是一种压电陶瓷玻璃，按质量百分比计算配方包括=SiO2 5 25%，Bi2O3 45 85%，ZnO 3 25%，B2O3 5 25%，Al2O3 2 10%，镧系稀土氧化物 0. 05 2%， 上述各组分的质量百分含量之和为100%。其中，镧系稀土氧化物可选自氧化钕、氧化铷、氧化镧或氧化铈中的一种或两种以上混合。上述压电陶瓷玻璃的制备方法，包括以下步骤(1)按配方称料；( 球磨1-3小时，放进氧化铝坩埚；(3)用箱式炉于1000-120(TC保温0. 5-1. 5小时；(4)淬火；(5)用行星式球磨机进行球磨，放入一定比例的锆球，磨约1. 5小时，直至得到粒径为2微米以下的玻璃粉；(6)烘干，过筛。本发明添加稀土氧化物，有利于提高玻璃的纯度，降低玻璃的烧结温度，使烧制出来的玻璃成分基本为设计值，提高玻璃的成品率和化学稳定性，降低玻璃的膨胀系数。该配方烧制玻璃的软化点为600到660°C，适用该玻璃配制的电极浆料，应用在烧温为800°C左右的的瓷介电容器的电极，其电性能优于国外浆料，附着力也符合要求。制备成电容器经过耐久性试验测试合格，完全符合瓷介电容器使用的要求，可以替代国外的浆料。通过上述方法制备的玻璃，其成分均勻稳定，保证每批玻璃性质稳定，同时生产效率大大提高，节约成本。实施例1按重量百分比计算，称取SiO2 22 %, Bi2O3 45 %, ZnO 10%, B2O3 20 %, Al2O3 2. 5%，氧化钕0. 5% ；原料过筛，经过1到池的球磨，倒进氧化铝坩埚；用箱式炉1100°C保温Ih ；倒进冷水中淬火；用行星式球磨机球磨，放一定比例的锆球，磨1.证，得粒径为2微米以下的玻璃粉；烘干，过筛。按上述方法反复烧制5批玻璃，然后把这几批玻璃混在一起，随机抽取部分来配制浆料。实施例2按重量百分比计算，称取Si0217%，Bi20347%, ZnO 13%, B20318%，Al2034%，氧化钕；原料过筛，经过1到: 的球磨，倒进氧化铝坩埚；用箱式炉1050°c保温1. 5h ；倒进冷水中淬火；用行星式球磨机球磨，放一定比例的锆球，磨1.证，得粒径为2微米以下的玻璃粉；烘干，过筛。按上述方法反复烧制5批玻璃，然后把这几批玻璃混在一起，随机抽取部分来配制浆料。实施例3按重量百分比计算，称取Si0218%，Bi20351 %，ZnO 12t%,B20315%，Α12032· 5%，氧化铷1. 5% ；原料过筛，经过1到池的球磨，倒进氧化铝坩埚；用箱式炉1200°C保温0. 5h ； 倒进冷水中淬火；用行星式球磨机球磨，放一定比例的锆球，磨1. 5h，得粒径为2微米以下的玻璃粉；烘干，过筛。
按上述方法反复烧制5批玻璃，然后把这几批玻璃混在一起，随机抽取部分来配制浆料。实施例4按重量百分比计算，称取Si0215%，，Bi20358%, ZnO 8%, B20315%，Al2033%，氧化镧；原料过筛，经过1到: 的球磨，倒进氧化铝坩埚；用箱式炉1000°c保温1. 2h ；倒进冷水中淬火；用行星式球磨机球磨，放一定比例的锆球，磨1.证，得粒径为2微米以下的玻璃粉；烘干，过筛。按上述方法反复烧制5批玻璃，然后把这几批玻璃混在一起，随机抽取部分来配制浆料。实施例5按重量百分比计算，称取Si0213%，Bi20355%, ZnO 15%, B2O3IO%，Al2035%，氧化铈2% ；原料过筛，经过1到池的球磨，倒进氧化铝坩埚；用箱式炉1150°C保温0. 8h ；倒进冷水中淬火；用行星式球磨机球磨，放一定比例的锆球，磨1. 5h，得粒径为2微米以下的玻璃粉；烘干，过筛。按上述方法反复烧制5批玻璃，然后把这几批玻璃混在一起，随机抽取部分来配制浆料。将上述实施例1-5玻璃按质量百分比2 5%的含量比例配制浆料，其应用在 CT1-L5BN1B102KSEW规格瓷介电容，经过测试，其的介质损耗和电容量优良，附着力良好，并 1000小时的耐久性试验顺利通过，完全满足瓷介电容器的使用要求(见表一)。表一各个实施例的测试数据的平均值
权利要求
1.一种压电陶瓷玻璃，按质量百分比计算配方包括Si025 25%，Bi20345 85%，Zn0 3 25%，B2035 25%，A12032 10%，镧系稀土氧化物0. 05 2%，上述各组分的质量百分含量之和为100%。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷玻璃，其特征在于所述的镧系稀土氧化物选自氧化钕、氧化铷、氧化镧或氧化铈中的一种或两种以上混合。
3.权利要求1或2所述压电陶瓷玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)按配方称料；(2)球磨；(3)于1000-1200°C保温0. 5-1. 5小时；(4)淬火；(5)球磨，至得到粒径为2微米以下的玻璃粉；(6)烘干，过筛。
4.根据权利要求3所述的压电陶瓷玻璃的制备方法，其特征在于所述步骤(2)球磨 1-3小时。
5.根据权利要求3所述的压电陶瓷玻璃的制备方法，其特征在于所述步骤(5)球磨 1-3小时。
6.权利要求1或2所述的压电陶瓷玻璃，应用于制备烧温大于600°C的瓷介电容器的电极浆料。
全文摘要
本发明公开了一种压电陶瓷玻璃及其制备方法和应用，其配方SiO2、Bi2O3、ZnO、B2O3、Al2O3、镧系稀土氧化物，通过配料、球磨、保温、淬火、球磨等步骤制得。本发明的配方有利于提高玻璃的纯度，降低玻璃的烧结温度，提高玻璃的成品率和化学稳定性，降低玻璃的膨胀系数，所得玻璃粉适合作为高温烧结(如烧温大于600℃)瓷介电容电极浆料的粘结相，能够与瓷介基片有良好的接触，可以降低瓷介电容器的介质损耗和提高电容量，并且堆烧时候不粘片，可以批量堆烧，节约烧结时间，而且其制备方法可以提高玻璃烧制的稳定，减少每批玻璃的性质差异，而且时间大大缩短。
文档编号C03C8/24GK102153281SQ20101054250
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者娄红涛, 宋先刚, 张文, 彭梅志, 李跃文, 梁炳联, 王惠敏, 陈平基, 黎万全 申请人:肇庆市羚光电子化学品材料科技有限公司