专利名称：一种BaO-TiO<sub>2</sub>系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法。
背景技术：
Y5P电容器介质瓷料在本世纪初规模生产应用中还是以SrTi03、PbTi03系介质材料为主，er=3500±300，BDV(AC)彡3. Okv/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，BaTi03基系列产品逐步发展成熟，实现了 Y5P电容器介质瓷料的无Pb化，但随着用户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，Y5P电容器介质瓷料还需进一步提高er、BDV0
发明内容
本发明g在提供ー种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法。该Y5P电容器介质瓷料采用了固相法合成钙钛矿型(Ba^ySrxZny)TiO3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1350°C 1390°C温度范围内烧结，可获得具有优异介电性能 e r=3800±300，D. F ^ 2. 0%, T. C(_30°C 25°C /25°C +85°C ) く ±10%、BDV(AC)彡3. 5kv/mm，均匀一致的无铅Y5P电容器介质瓷料，满足Y5P电容器各项性能的要求，成功取代了传统含铅的Y5P电容器介质材料，完全符合欧盟RoHs要求。本发明是这样实现的，所述ー种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料，其特征在于它由主成分(Ba1IySrxZny) TiO3、烧结助剂及改性掺杂物三部分组成；
I)所述的主成分是(BamSrxZny)TiO3 固溶体，X=O. OOl 0. 20，Y=O. OOl 0. 15 ;
2)所述的烧结助剂包括Bi203、B203、CuO、V2O5, ZnO、SiO2, Al2O3等低熔点的氧化物以及低熔点的玻璃粉中的ー种或ー种以上混合物，按重量百分比计组成为0 3. Owt%的Bi2O3,0 0. 8wt% 的 B2O3,0 0. 5wt% 的 CuO, 0 I. 2wt% 的 V2O5, 0. I I. 0wt% 的 ZnO, 0 I. 0wt%的 SiO2， 0. 8wt% 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等一种或ー种以上混合物，不含Pb，按重量百分比计组成为0 I. 0wt%Mg0、0 0. 7wt%Ta205、
0 3. 0wt%Nb205、0 I. 0wt%Mn02、0 2. 0wt%Zr02>0 I. 5wt%Ca0。按重量百分比计，所述的主成分Oa1IySrxZny) TiO3固溶体，X=O. 001
0.2mol, Y=O. 001 0. 15mol,是90 96wt%，烧结助剂是I. 5 4wt%,改性掺杂物是2. 5 6wt%0本发明所述ー种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料的制备方法，其特征是主成分(Ba1IySrxZny)TiO3,的制备采用 BaC03、TiO2, SrC03、ZnO 等原材料，按 X=O. 001
0.2mol, Y=O. 001 0. 15mol分别称重，混合置于球磨机中，按粉料水=I : (I I. 5)比例加入去离子水，球磨2 8小时，烘干，在1200°C 1300°C下预烧2. 5H，粉碎后获得本发明的(Ba1-PySrxZny)TiO3固溶体；按照主成分(BaijySrxZny)TiO3固溶体，X=O. 001 O. 2mol, Y=O. 001 0. 15mol,是 90 96wt% ;烧结助剂:Bi203，0 O. 8wt% 的 B2O3,0 O. 5wt% 的 CuO，O I. 2wt% 的 V2O5, O. I I. Owt% 的 ZnO，O I. Owt% 的 SiO2,0 O. 8wt%Al2O3 ;改性掺杂物O I. 0wt%Mg0、0 O. 7wt%Ta205、0 3. 0wt%Nb205、0 I. 0wt%Mn02、
O 2. 0wt%Zr02、0 I. 5wt%CaO,称量各种材料,混合置于球磨机中进行球磨混合,要求粉体平均颗粒尺寸小于I. O微米为好；然后加粘合剂喷雾造粒，最后获得本发明的Y5P电容器介质瓷料粉体。
本发明的有益效果是，所述的Y5P电容器介质瓷料粉体中加入PVA基粘合剂造粒，施加5MPa的压强制成厚2. 3 mm、直径10. 6 mm的圆片型坯体，然后按规定的升温曲线在空气气氛炉中升温至1350°C 1390°C烧结，获得Y5P电容器瓷片，再印上银电极，经800°C还原后获得Y5P电容器芯片、焊接包封后制得成品电容器，可获得具有优异Y5P电容器介质瓷料的电性能ε r=3800±300，D. F ^ 2. 0%, T. C(_30°C 25°C /25°C +85°C ) ( ±10%、BDV (AC)彡 3. 5kv/mm。
具体实施例方式本发明所述一种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料及其制备方法，结合上述发明内容，其具体操作步骤如下
(I)以BaC03、TiO2, SrCO3iZnO等原材料，按表I的组成比例，按发明内容所述的主材料制备过程经球磨、干燥、预烧、粉碎、过滤等工序后制得(Ba1IySrxZny)TiCV表I本发明主材料(Ba1-^ySrxZny)TiO3的配方
权利要求
1.一种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料，其特征在于它由主成分(Ba1IySrxZny)TiO3、烧结助剂及改性掺杂物三部分组成； I)所述的主成分是(BamSrxZny)TiO3 固溶体，X=O. 001 0. 20，Y=O. 001 0. 15 ; 2)所述的烧结助剂包括扮203、8203、(110、￥205、2110、510231203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 3. (^七％的Bi2O3,、0 0. 8wt% 的 B2O3,0 0. 5wt% 的 CuO, 0 I. 2wt% 的 V2O5, 0. I I. 0wt% 的 ZnO, 0 、I. 0wt% 的 SiO2,0 0. 8wt% 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 I. 0wt%Mg0、0 0. 7wt%Ta205、、0 3. 0wt%Nb205、0 I. 0wt%Mn02、0 2. 0wt%Zr02、0 I. 5wt%Ca0。
2.根据权利要求I所述一种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料，其特征在于按重量百分比计，所述的主成分(Ba1^SrxZny)TiO3固溶体，X=O. 001 0. 2mol, Y=O. 001 0. 15mol,是90 96wt%，烧结助剂是I. 5 4wt%,改性掺杂物是2. 5 6wt%。
3.—种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器介质瓷料的制备方法，其特征是主成分(Ba1^ySrxZny)TiO3,的制备采用 BaC03、TiO2, SrCO3, ZnO 等原材料，按 X=O. 001 、0. 2mol, Y=O. 001 0. 15mol分别称重，混合置于球磨机中，按粉料:水=1 :1 I. 5比例加入去离子水，球磨2 8小时，烘干，在1200°C 1300°C下预烧2. 5H，粉碎后获得本发明的(Ba1IySrxZny)TiO3固溶体；按照主成分(Ba1IySrxZny)TiO3固溶体，X=O. 001 、0. 2mol, Y=O. 001 0. 15mol,是 90 96wt% ;烧结助剂:Bi203，0 0. 8wt% 的 B2O3,0 、0. 5wt% 的 CuO，0 I. 2wt% 的 V2O5, 0. I I. 0wt% 的 ZnO，0 I. 0wt% 的 SiO2,0 0. 8wt%Al2O3 ;改性掺杂物0 I. 0wt%Mg0、0 0. 7wt%Ta205、0 3. 0wt%Nb205、0 I. 0wt%Mn02、0 2. 0wt%Zr02、0 I. 5wt%Ca0,称量各种材料,混合置于球磨机中进行球磨混合,要求粉体平均颗粒尺寸小于I. 0微米为好；然后加粘合剂喷雾造粒，最后获得本发明的Y5P电容器介质瓷料粉体。
全文摘要
本发明提供一种BaO-TiO2系无铅Y5P电容器瓷料及其制备方法，其特征在于它由主成分、烧结助剂、改性参杂物三部分组成，1)主成分(Ba1-X-ySrXZny)TiO3固溶体,X=0.001～0.20，Y=0.001～0.15；2)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，3)改性掺杂物包括不同的金属氧化物如MgO、Ta2O5、Nb2O5、MnO2、ZrO2、CaO等一种或一种以上混合物，不含Pb；经过合理配方，优化合成和球磨工艺，制备出可以在1350℃～1390℃温度范围内烧结，获得具有优异介电性能εr=3800±300，D.F≤2.0%，T.C(-30℃～25℃/25℃～+85℃)≤±10%、BDV(AC)≥3.5kv/mm的无铅Y5P电容器介质瓷料。
文档编号C04B35/622GK102617137SQ20121008472
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者张军志, 李太坤, 林康, 邹海雄 申请人:厦门松元电子有限公司