，球磨4小 时后烘干、过筛，于l〇〇〇°C煅烧得到CaZrO3;
[0037] 再将 20g的Bi(NO3) 3 ? 5H20, 30g的Zn(NO3) 2 ? 6H2025g溶解于 150ml乙二醇溶液， 30g钛酸四丁酯（C16H36O4Ti)和20g的硼酸三丁酯（C12H27BO3)溶解于100mL柠檬酸溶液，85°C 水浴4h，两者混合，溶液置于KKTC烘箱中至形成干凝胶，600°C煅烧2h去除有机物，过200 目分样筛待用。
[0038] 将 50gBaTiO3和 0? 50gNaa5BiQ.5Ti03混合球磨 4 小时，烘干，在 1050°C煅烧 8 小 时；在煅烧后的BT-NBT中添加 0. 45g(NiO)a3 (NbO2.5)。. 7、0. 5gCaZrOjP2. 5g纳米粉体助熔 剂与去离子水混合后球磨4小时，烘干后外加质量百分比为7%的石蜡，过80目分样筛，造 粒。
[0039] 成型与烧结：
[0040] (1)将造粒后的粉料在3MPa下压制成〇 15XI. 2mm的圆片生还，经3. 5小时升温 至550°C排胶，再经1小时升至1150°C烧结，保温3小时，制得中温烧结无铅多层陶瓷电容 器介质材料。
[0041] 在所得制品上下表面均匀涂覆银浆，经850°C烧渗制备电极，制得待测制品，测试 介电性能及TC特性。
[0042] 实施例1-5的具体原料配比详见表1，各实施例的制作工艺同于实施例1。
[0043] 表 1
[0044]
[0045] 本发明的测试方法和检测设备如下：
[0046] (1)介电性能测试（交流测试信号：频率为1kHz，电压为IV)
[0047] 使用HEWLETTPACKARD4278A型电容量测试仪测试样品的电容量C和损耗tanS， 并计算出样品的介电常数，计算公式为：
[0049] (2)TC特性测试
[0050] 利用GZ-ESPECMPC-710P型高低温循环温箱、HM27002型电容器C-T/V特性专用 测试仪和HEWLETTPACKARD4278A进行测试。测量样品在温区-55°C~150°C内的电容量， 采用下述公式计算电容量变化率：
[0051]
[0052] 实施例1-5的检测结果详见表2。
[0053] 表 2
[0054]
[0055] 本发明并不局限于上述实施例，很多细节的变化是可能的，但这并不因此违背本 发明的范围和精神。
【主权项】
1. 一种中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料，以BaTiO3粉体为基料，在此基础上，外 加质量百分比为 〇? 8 ~L 3% 的 Naa5BiQ.5Ti03;0. 6 ~L 5% 的（NiO)丨 x(Nb02.5)x，其中 X = 0? 6~0? 8的粉体；L 0~3. 0%的CaZr03& 4~7%的纳米粉体助熔剂； 所述的Naa5Bia5TiO3,是将Na 2C03、Bi2O3和TiO 2按摩尔量比为1:1:4合成； 所述（NiO) i x (NbO2.5) x化合物，是将NiO和Nb 205按摩尔比1-x :x/2,其中X = 0? 6~ 〇. 8合成； 所述CaZrO3由CaCO 3和ZrO 2按摩尔比I : 1合成； 所述纳米粉体助熔剂的原料组分及其质量百分比含量为：20%的Bi(NO3)3 ? 5H20, 30% 的 Zn (NO3) 2 ? 6H20, 30 % 的钛酸四丁酯（C16H36O4Ti)和 20 % 的硼酸三丁酯（C12H27BO3)。 该中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料的制备方法，具有如下步骤： (1) 合成 Naa5Bia5TiO3 将Na2C03、Bi2O3和TiO 2按摩尔量比为1:1:4进行配料，混合球磨4小时后烘干，过40 目分样筛，于950°C保温4小时，制得Naa5Bia5TiO3; (2) 合成（NiO)1 x(Nb02.5)x，其中 X = 0? 6 ~0? 8 的粉体 将NiO、Nb2O5按摩尔比1-x :x/2,其中X = 0. 6~0. 8配料，原料与去离子水混合后球 磨4小时，于120°C烘干、过40目分样筛，于KKKTC煅烧，保温2小时，再二次球磨6小时， 烘干、过80目分样筛，制得（NiO) 1 x(Nb02.5)x，其中X = 0. 6~0. 8的粉体； (3) 合成 CaZrO3 将CaC03、摩尔比1:1配料，原料与去离子水混合后球磨4小时，于120°C烘干、 过40目分样筛，于1000°C煅烧2小时，制得CaZrO3; (4) 合成纳米粉体助熔剂 按质量百分比，将20%的Bi (NO3)3 AH2OJO%的Zn(NO3)2 *6H20溶解于乙二醇溶液，再 将30 %的C16H36O4Ti和20 %的C12H27BO3溶解于柠檬酸溶液，85°C水浴4h ;再将两种溶液充分 混合形成溶胶，将溶胶置于烘箱中，于80~120°C烘干，形成干凝胶；再于60(TC煅烧2h去 除有机物、过200目分样筛，制得纳米粉体助熔剂； (5) 以BaTiO#为基料，掺杂质量百分比0. 8~1. 3%的Naa5Bia5TiO3,混合球磨4小 时，烘干后于l〇50°C煅烧8小时，制得BT-NBT混合物； (6) 在BT-NBT中外加下述质量百分比的成分： 0? 6 ~L 5% 的（NiO)1 x(Nb02.5)x，其中 X = 0? 6 ~0? 8 ;1. 0 ~3. 0% 的 CaZrO3和 4 ~ 7%的纳米粉体助熔剂； 将所配原料与去离子水混合后球磨4~8小时，烘干后加入质量百分比为7%的粘结 剂，过80目分样筛，造粒； (7) 将步骤（6)的造粒粉料压制成生还，经排胶后，于1150°C烧结，保温3小时，制得 中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料。2. 根据权利要求1所述的中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料，其特征在于，所述 步骤（3)的柠檬酸溶液的制备方法为：先将柠檬酸晶体完全溶解于水，再80°C进行蒸水，至 溶液体积不再变化。3. 根据权利要求1所述的中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料，其特征在于，所述 Naa5Bia JiO3的添加量为 1.0 wt%。4. 根据权利要求1所述的中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料，其特征在于，所述 步骤（6)的生还为〇 15X 1~I. 3mm的圆片生还。5. 根据权利要求1所述的中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料，其特征在于，所述 步骤（6)的生坯经3. 5小时升温至550°C排胶，再经1小时升至1150°C烧结。
【专利摘要】本发明公开了一种中温烧结无铅多层陶瓷电容器介质材料，以BaTiO3粉体为基料，外加质量百分比为0.8～1.3％的Na0.5Bi0.5TiO3；0.6～1.5％的(NiO)1-x(NbO2.5)x，其中x＝0.6～0.8的纳米粉体；1.0～3.0％的CaZrO3及4～7％的纳米粉体助熔剂。所述的Na0.5Bi0.5TiO3，是将Na2CO3、Bi2O3和TiO2按摩尔量比为1:1:4合成；所述(NiO)1-x(NbO2.5)x化合物，是将NiO和Nb2O5按摩尔比1-x：x/2，其中x＝0.6～0.8合成；所述CaZrO3由CaCO3和ZrO2按摩尔比1∶1合成；所述纳米粉体助熔剂的原料组分及其质量百分比含量为：20％的Bi(NO3)3·5H2O，30％的Zn(NO3)2·6H2O，30％的钛酸四丁酯(C16H36O4Ti)和20％的硼酸三丁酯(C12H27BO3)。本发明实现了低于1150℃的中温烧结，无铅元素掺杂；在-55℃～150℃温区内，电容量变化率在±12％以内，且具有较高的室温介电常数(～2700)。
【IPC分类】C04B35/468, C04B35/626
【公开号】CN105084891
【申请号】CN201510475275
【发明人】李玲霞, 于经洋, 张博文, 张宁, 孙浩
【申请人】天津大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月5日