一种抗还原x9r型介质陶瓷材料的制作方法
【专利摘要】一种抗还原X9R型介质陶瓷材料，包括主材料和烧结助剂,所述主材料的化学通式为:(Bix1Mx1Nx2Ba1?x1?x2)(Mny1Mgy2Ny3Ti1?y1?y2?y3)O3；所述主材料通式中的Ｍ为选自Li、Na和K中的一种；所述主材料通式中的Ｎ为选自Y、Dy、Ho和Er中的一种；其中,0.02＜x1＜0.10，0＜x2＜0.01，0.001＜y1＜0.01，0.003＜y2＜0.01,0＜y3＜0.01；所述烧结助剂的化学通式为:BazCa1?zSiO3,其中0.4＜z＜0.6；所述烧结助剂与主材料的重量份配比为：1?5：100。本发明有益效果是：本发明所述的X9R型介质陶瓷材料既满足X9R温度特性，又能在还原气氛烧结后得到高的电阻率，可以应用于制备镍电极X9R陶瓷电容器。
【专利说明】
一种抗还原X9R型介质陶瓷材料
技术领域
[0001 ]本发明涉及介质陶瓷材料，具体涉及一种抗还原X9R型介质陶瓷材料。
【背景技术】
[0002] 在航空航天、勘探及军工等承受大温度差的应用中，对于能承受大温差的电子元 器件有很大的需求。目前国际通行的标准为美国电子工业协会EIA标准，根据EIA标准，X9R 是指从_55°C到+200°C的温度变化范围内，电容器容量相对25°C室温容量的变化率不超过 15%〇
[0003] 在多层陶瓷电容器制造工业中，为了节省成本，绝大部分多层陶瓷电容器使用镍 电极代替银-钯等贵金属电极。镍电极在烧结时需要还原气氛保护，以防止镍电极被氧化， 因此要求介质陶瓷材料须具有抗还原的特性。
[0004] 现已公开关于X9R的专利，均为在空气或氧化气氛中烧结的介质陶瓷材料，无法制 备镍电极X9R型多层陶瓷电容器。本发明提供一种抗还原X9R型介质陶瓷材料，能在还原气 氛中烧结而不被还原，从而能制备镍电极X9R型多层陶瓷电容器。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种抗还原X9R型介质陶瓷材料，从而能用于制 备镍电极X9R型多层陶瓷电容器。
[0006] 本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种抗还原X9R型介质陶 瓷材料，包括原材料和烧结助剂，所述主材料的化学通式为： (BixiMxiNx2Bai_xi_X2) (MnyiMgy2Ny3Ti i-yi-y2-y3) 〇3; 所述主材料通式中的M为选自Li、Na和K中的一种； 所述主材料通式中的N为选自Y、Dy、Ho和Er中的一种； 其中，0.02<叉1<0.10,0<叉2<0.01，0.001<71<0.01， 0.003<y2< 0.01, 0<y3< 0.01； 所述烧结助剂的化学通式为:BazCarzSi 03,其中0.4<z<0.6; 所述烧结助剂与主材料的重量份配比为：1-5:100。
[0007] 所述的一种抗还原X9R型介质陶瓷材料的制备方法，包括以下制备步骤： a、 主材料制备:选取分析纯钛酸钡、二氧化钛、氧化铋、碳酸钠、碳酸锰、氧化镁和氧化 钬，按参数比例配料后加入乙醇，球磨3.5-4.5小时后，放入煅烧炉中煅烧1.5-2.5小时，煅 烧温度为860°C_920°C，然后再加乙醇球磨1.5-2.5小时并烘干制得原料备用； b、 烧结助剂制备:选取分析纯碳酸钙、碳酸钡和二氧化硅，按BaQ.6CaQ. 4Si03的比例配 料，加入纯水球磨7.5-8.5小时后，放入煅烧炉中煅烧1.5-2.5小时，煅烧温度为960-1100 °C，然后加入乙醇球磨3.5-4.5小时并烘干制得烧结助剂备用； c、 按照烧结助剂和主材料成分的比例为2:100配料，加入乙醇球磨0.5-1.5小时并烘 干，加入PVA造粒并压成巾10*2mm小圆片，在小圆片两边涂覆镍浆，于1300 °C、氧分压为1(T nPa的还原气氛炉中烧结1.5-2.5小时，然后再于900°C、氧分压为lOPa的环境退火5小时，制 得抗还原X9R型介质陶瓷材料； d、测试该X9R型介质陶瓷材料的介电性能。
[0008] 本发明有益效果是:本发明所述的X9R型介质陶瓷材料既满足X9R温度特性，又能 在还原气氛烧结后得到高的电阻率，可以应用于制备镍电极X9R陶瓷电容器。
【具体实施方式】
[0009] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0010] 本发明提供的抗还原X9R型介质陶瓷材料，包括原材料和烧结助剂。所述主材料的 化学通式为： (BixiMxiNx2Bai_xi_X2) (MnyiMgy2Ny3Ti i-yi_y2-y3) 〇3; 本发明对主材料的合成方法没有特殊限制，本领域技术人员可根据自身熟悉程度情况 进行选择，可优选固相合成法。本发明对主成分的颗粒大小没有特殊限制，可优选为0.2-0.5微米。
[0011] 本发明对烧结助剂的合成方法没有特殊限制，本领域技术人员可根据自身熟悉程 度情况进行选择，可优选固相合成法。本发明对烧结助剂的颗粒大小没有特殊限制，可优选 为0.2-0.5微米。
[0012]上述主材料通式中，M为具有+1价离子的物质，优选为以下物质的一种:Li、Na、K， 更优选为Na; 上述主材料通式中，N为离子半径范围在0.087-0.094纳米的物质，从而既可以占据钙 钛矿结构中的A位，也可占据|丐钛矿结构中的B位，优选为以下物质的一种:Y、D y、H 〇、E r，更 优选为Ho、Y; 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的抗还原X9R型介质陶瓷材料 进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0013] a、主材料制备:选取分析纯钛酸钡、二氧化钛、氧化铋、碳酸钠、碳酸锰、氧化镁和 氧化钬，按表1参数比例配料后加入乙醇，球磨4小时后，放入煅烧炉中煅烧2小时，煅烧温度 为900°C，然后再加乙醇球磨2小时并烘干制得原料备用； b、 烧结助剂制备:选取分析纯碳酸钙、碳酸钡和二氧化硅，按BaQ.6Cao.4Si0 3的比例配 料，加入纯水球磨8小时后，放入煅烧炉中煅烧2时，煅烧温度为1000°C，然后加入乙醇球磨4 小时并烘干制得烧结助剂备用； c、 按照烧结助剂和主材料成分的比例为2:100配料，加入乙醇球磨1小时并烘干，加入 PVA造粒并压成小圆片，在小圆片两边涂覆镍浆，于1300°C、氧分压为l(T nPa的还 原气氛炉中烧结1.5-2.5小时，然后再于900°C、氧分压为lOPa的环境退火5小时，制得抗还 原X9R型介质陶瓷材料； d、 测试该X9R型介质陶瓷材料的介电性能见下表1。
[0014] 表1实施例参数及性能如下：
从上表可以看到，实施例2、4、5、6既满足X9R温度特性，又能在还原气氛烧结后得到高 的电阻率，可以应用于制备镍电极X9R陶瓷电容器。
[0015] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对 于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行 若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0016] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种抗还原X9R型介质陶瓷材料，其特征在于包括主材料和烧结助剂，所述主材料的 化学通式为： (BixiMxiNx2Bai_xi_X2) (MnyiMgy2Ny3Ti i-yi_y2-y3) 〇3; 所述主材料通式中的Μ为选自Li、Na和K中的一种； 所述主材料通式中的Ν为选自Y、Dy、Ho和Er中的一种； 其中，0.02<xi<0.10,0<X2<0.01，0.001<yi< 0.01， 0.003<y2< 0.01, 0<y3< 0.01； 所述烧结助剂的化学通式为:BazCarzSiOs，其中0.4<z<0.6; 所述烧结助剂与主材料的重量份配比为：1-5:100。2. 根据权利要求1所述的一种抗还原X9R型介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包 括以下制备步骤： a、 主材料制备:选取分析纯钛酸钡、二氧化钛、氧化铋、碳酸钠、碳酸锰、氧化镁和氧化 钬，按参数比例配料后加入乙醇，球磨3.5-4.5小时后，放入煅烧炉中煅烧1.5-2.5小时，煅 烧温度为860°C_920°C，然后再加乙醇球磨1.5-2.5小时并烘干制得原料备用； b、 烧结助剂制备:选取分析纯碳酸钙、碳酸钡和二氧化硅，按BaQ.6Cao.4Si0 3的比例配料， 加入纯水球磨7.5-8.5小时后，放入煅烧炉中煅烧1.5-2.5小时，煅烧温度为960-1100°C，然 后加入乙醇球磨3.5-4.5小时并烘干制得烧结助剂备用； c、 按照烧结助剂和主材料成分的比例为2:100配料，加入乙醇球磨0.5-1.5小时并烘 干，加入PVA造粒并压成Φ 10*2mm小圆片，在小圆片两边涂覆镍浆，于1300 °C、氧分压为10_ nPa的还原气氛炉中烧结1.5-2.5小时，然后再于900°C、氧分压为10Pa的环境退火5小时，制 得抗还原X9R型介质陶瓷材料； d、 测试该X9R型介质陶瓷材料的介电性能。
【文档编号】H01G4/12GK105967681SQ201610302614
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】资美勇, 吴浩, 杨诚锐, 何大强
【申请人】湖北天瓷电子材料有限公司