一种电子陶瓷材料及其制备方法与流程

文档序号:12938288阅读:563来源:国知局

本发明涉及电子材料技术领域,具体是一种电子陶瓷材料及其制备方法。



背景技术:

电子陶瓷具有独特的介电性、压电性、磁性、半导体性、绝缘性等,在电容器、集成电路、电子元件等诸多领域具有广泛用途,在陶瓷工业中占据了重要地位。电子陶瓷依据性能,可分为绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷和传感器陶瓷等,大多数陶瓷材料通常存在介电常数低、不耐高温、温度稳定性能差等缺陷,这主要和电子陶瓷本身组份以及制备工艺有重要关联。许多研究工作着力解决单一电子陶瓷材料组分存在的缺陷。化学合成技术是一种将无机材料与有机材料进行组分及功能复合的有效技术,具有价格低廉、设备简易、复合多功能材料、适于批量生产等诸多优势,在制备复合材料中发挥着越来越重要的作用。因此,本发明提供一种电子陶瓷材料及其制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种电子陶瓷材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种电子陶瓷材料,包括以下重量份的原料:碳化硅15-20份,电石10-12份,二氧化钛5-10份,膨胀珍珠岩5-8份,纳米氧化钼2-5份,氧化钒1-3份,氧化锌1-3份,碳酸钠2-5份,海藻酸钙4-11份,氧化钨2-5份,水杨酸钠1-4份,氧化铁1-3份,钛酸硼2-5份,二甲基硅油8-12份,羟甲基纤维素1-3份,粉煤灰2-5份,纳米银1-3份,铝钛酸酯1-3份,硫酸钡1-3份,粘合剂5-15份。

作为本发明进一步的方案:包括以下重量份的原料:碳化硅16份,电石11份,二氧化钛8份,膨胀珍珠岩6份,纳米氧化钼4份,氧化钒2份,氧化锌2份,碳酸钠3份,海藻酸钙6份,氧化钨3份,水杨酸钠2份,氧化铁2份,钛酸硼3份,二甲基硅油10份,羟甲基纤维素1.5份,粉煤灰3份,纳米银2份,铝钛酸酯2份,硫酸钡2份,粘合剂12份。

一种电子陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将碳化硅、电石、二氧化钛、粉煤灰、膨胀珍珠岩、纳米氧化钼、氧化钒、氧化锌、氧化钨和氧化铁加入混料机中混料,转速为200-250r/min,混料温度为30-35℃,所述混料的时间为0.5-1h,得混合物a;

(2)将混合物a和碳酸钠、海藻酸钙、水杨酸钠、钛酸硼和羟甲基纤维素加入搅拌装置中,转速为150-180r/min,在温度140-155℃下搅拌反应10-18min;

(3)降温至45-55℃,向搅拌装置中加入纳米银、二甲基硅油、硫酸钡和铝钛酸酯,搅拌转速为300-350r/min,搅拌时间为1-2h,得到混合物b;

(4)将上步所得混合物b经球磨、粘合成型、干燥后,在马弗炉中煅烧即可得到所述改性电子陶瓷材料。

作为本发明进一步的方案:步骤(1)中转速为225r/min,混料温度为32℃,所述混料的时间为0.8h,得混合物a。

作为本发明进一步的方案:步骤(2)中转速为160r/min,在温度148℃下搅拌反应15min。

作为本发明进一步的方案:步骤(3)降温至50℃,向搅拌装置中加入纳米银、二甲基硅油、硫酸钡和铝钛酸酯,搅拌转速为330r/min,搅拌时间为1.2h,得到混合物b。

作为本发明进一步的方案:步骤(4)中所述煅烧的步骤包括:在温度350-480℃下煅烧5-8min,然后在550-650℃下煅烧15-30min,最后在700-820℃下煅烧1-2h。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明所述的电子陶瓷材料具备较好的温度稳定性能和韧性,能够较好的适应部分特殊场合的需求;该电子陶瓷材料的绝缘电阻可达1.3x1010ωcm,电容温度变化率为4ppm/℃,断裂伸长率为145%。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种电子陶瓷材料,包括以下重量份的原料:碳化硅15份,电石10份,二氧化钛5份,膨胀珍珠岩5份,纳米氧化钼2份,氧化钒1份,氧化锌1份,碳酸钠2份,海藻酸钙4份,氧化钨2份,水杨酸钠1份,氧化铁1份,钛酸硼2份,二甲基硅油8份,羟甲基纤维素1份,粉煤灰2份,纳米银1份,铝钛酸酯1份,硫酸钡1份,粘合剂5份。

一种电子陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将碳化硅、电石、二氧化钛、粉煤灰、膨胀珍珠岩、纳米氧化钼、氧化钒、氧化锌、氧化钨和氧化铁加入混料机中混料,转速为200r/min,混料温度为30℃,所述混料的时间为0.5h,得混合物a;(2)将混合物a和碳酸钠、海藻酸钙、水杨酸钠、钛酸硼和羟甲基纤维素加入搅拌装置中,转速为150r/min,在温度140℃下搅拌反应10min;(3)降温至45℃,向搅拌装置中加入纳米银、二甲基硅油、硫酸钡和铝钛酸酯,搅拌转速为300r/min,搅拌时间为1h,得到混合物b;(4)将上步所得混合物b经球磨、粘合成型、干燥后,在马弗炉中煅烧即可得到所述改性电子陶瓷材料。所述煅烧的步骤包括:在温度350℃下煅烧5min,然后在550℃下煅烧15min,最后在700℃下煅烧1h。

实施例2

一种电子陶瓷材料,包括以下重量份的原料:碳化硅20份,电石12份,二氧化钛10份,膨胀珍珠岩8份,纳米氧化钼5份,氧化钒3份,氧化锌3份,碳酸钠5份,海藻酸钙11份,氧化钨5份,水杨酸钠4份,氧化铁3份,钛酸硼5份,二甲基硅油12份,羟甲基纤维素3份,粉煤灰5份,纳米银3份,铝钛酸酯3份,硫酸钡3份,粘合剂15份。

一种电子陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将碳化硅、电石、二氧化钛、粉煤灰、膨胀珍珠岩、纳米氧化钼、氧化钒、氧化锌、氧化钨和氧化铁加入混料机中混料,转速为250r/min,混料温度为35℃,所述混料的时间为1h,得混合物a;(2)将混合物a和碳酸钠、海藻酸钙、水杨酸钠、钛酸硼和羟甲基纤维素加入搅拌装置中,转速为180r/min,在温度155℃下搅拌反应18min;(3)降温至55℃,向搅拌装置中加入纳米银、二甲基硅油、硫酸钡和铝钛酸酯,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为2h,得到混合物b;(4)将上步所得混合物b经球磨、粘合成型、干燥后,在马弗炉中煅烧即可得到所述改性电子陶瓷材料。所述煅烧的步骤包括:在温度480℃下煅烧8min,然后在650℃下煅烧30min,最后在820℃下煅烧2h。

实施例3

一种电子陶瓷材料,包括以下重量份的原料:碳化硅16份,电石11份,二氧化钛8份,膨胀珍珠岩6份,纳米氧化钼4份,氧化钒2份,氧化锌2份,碳酸钠3份,海藻酸钙6份,氧化钨3份,水杨酸钠2份,氧化铁2份,钛酸硼3份,二甲基硅油10份,羟甲基纤维素1.5份,粉煤灰3份,纳米银2份,铝钛酸酯2份,硫酸钡2份,粘合剂12份。

一种电子陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将碳化硅、电石、二氧化钛、粉煤灰、膨胀珍珠岩、纳米氧化钼、氧化钒、氧化锌、氧化钨和氧化铁加入混料机中混料,转速为225r/min,混料温度为32℃,所述混料的时间为0.8h,得混合物a;

(2)将混合物a和碳酸钠、海藻酸钙、水杨酸钠、钛酸硼和羟甲基纤维素加入搅拌装置中,转速为160r/min,在温度148℃下搅拌反应15min;

(3)降温至50℃,向搅拌装置中加入纳米银、二甲基硅油、硫酸钡和铝钛酸酯,搅拌转速为330r/min,搅拌时间为1.2h,得到混合物b;

(4)将上步所得混合物b经球磨、粘合成型、干燥后,在马弗炉中煅烧即可得到所述改性电子陶瓷材料;所述煅烧的步骤包括:在温度380℃下煅烧6min,然后在590℃下煅烧20min,最后在760℃下煅烧1.5h。

实施例4

一种电子陶瓷材料,包括以下重量份的原料:碳化硅16份,电石11份,二氧化钛6份,膨胀珍珠岩7份,纳米氧化钼3份,氧化钒1.2份,氧化锌2.5份,碳酸钠2.5份,海藻酸钙9份,氧化钨2.5份,水杨酸钠3.5份,氧化铁1.3份,钛酸硼4份,二甲基硅油9份,羟甲基纤维素2.5份,粉煤灰2.2份,纳米银2.5份,铝钛酸酯2.1份,硫酸钡1.2份,粘合剂11.5份。

一种电子陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将碳化硅、电石、二氧化钛、粉煤灰、膨胀珍珠岩、纳米氧化钼、氧化钒、氧化锌、氧化钨和氧化铁加入混料机中混料,转速为215r/min,混料温度为34℃,所述混料的时间为0.6h,得混合物a;(2)将混合物a和碳酸钠、海藻酸钙、水杨酸钠、钛酸硼和羟甲基纤维素加入搅拌装置中,转速为170r/min,在温度145℃下搅拌反应16min;(3)降温至46℃,向搅拌装置中加入纳米银、二甲基硅油、硫酸钡和铝钛酸酯,搅拌转速为340r/min,搅拌时间为1.2h,得到混合物b;(4)将上步所得混合物b经球磨、粘合成型、干燥后,在马弗炉中煅烧即可得到所述改性电子陶瓷材料。所述煅烧的步骤包括:在温度355℃下煅烧7min,然后在555℃下煅烧25min,最后在720℃下煅烧1.8h。

实施例3制备的电子陶瓷材料的绝缘电阻为1.3x1010ωcm,电容温度变化率为4ppm/℃,断裂伸长率为145%。

本发明所述的电子陶瓷材料具备较好的温度稳定性能和韧性,能够较好的适应部分特殊场合的需求;该电子陶瓷材料的绝缘电阻可达1.3x1010ωcm,电容温度变化率为4ppm/℃,断裂伸长率为145%。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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