一种y5u组别电子陶瓷介质材料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种Y5U组别电子陶瓷介质材料及制备方法，该组别电子陶瓷介质材料主要用于制作中高压陶瓷电容器、交流安规陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器等，由钛酸钡、钛酸钙、锆酸钡、氧化锌、碳酸锰、粘土、氧化钕、氧化镝按一定的配方，通过CaTiO3和BazrO3双重置换作用，将BaTiO3的居里温度从120℃移至室温附近，从而大大提高了使用温度范围内的介电常数；添加ZnO、MnCO3和粘土促进烧结，降低烧结温度，达到瓷体细晶化，从而提高了耐压、降低了损耗，其性能指标均优于现有技术。
【专利说明】一种Y5U组别电子陶瓷介质材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子陶瓷介质材料制造【技术领域】，特别涉及用于制造高压陶瓷电容器的电子陶瓷介质材料。
【背景技术】
[0002]近年来，电子陶瓷电容器的发展趋势是寻求大容量、小尺寸、高可靠、低价格的陶瓷电容器。与传统BaTi03基介质材料相比，为提高介电常数和改善性能，出现了复合钙钛矿型材料。值得指出的是利用半导体P_n结的原理发展起来的晶界层电容器(GBLC)的出现，其视在介电常数较常规瓷介电容器的介电常数提高数倍至数十倍。以SrTi03为基的晶界层电容器具有高介电常数，低介质损耗，低温度系数以及色散频率较高等优点，是最有发展前途的瓷料之一。目前，国内少数厂家已进入批量生产，然而在高性能、高合格率方面尚存在一定差距。其中的Y5u组别高压瓷料主要用于制作中高压陶瓷电容器、交流安规陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器等，是用量大、重要性高的一类瓷料，性能要求较高，国内已有厂家生产该瓷料，但有耐压不高、损耗大、性能不稳定等缺点，不能用于某些要求较严的场合。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种耐压高、损耗小、性能稳定的Y5U组别电子陶瓷介质材料。
[0004]本发明的另一目的是提供一种生产Y5u组别电子陶瓷介质材料的万法。
[0005]一种Y5u组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为:
[0006]钛酸钡(BaTiO3)80`~90%、钛酸钙(CaTiO3)4 ~10%、锆酸钡(BazrO3) 2 ~8%,氧化锌(znO)0.2~I %、碳酸锰(MnCO3)0.2~I %、粘土 0.1~I %、氧化钕(Nd2O3)0~
0.6%,氧化镝(Dy2O3) 0 ~0.6%。
[0007]上述组成的优化方案为:一种Y5u组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为:
[0008]钛酸钡(BaTiO3)84 ~87 %、钛酸钙(CaTiO3)) 6 ~8 %、锆酸钡(BaZrO3) 4 ~
8%、氧化锌(ZnO)0.4 ~0.8 %、碳酸锰(MnCO3)0.4 ~0.8 %、粘土 0.5 ~0.8 %、氧化钕(Nd2O3)0.2 ~0.5%、氧化镝(Dy2O3)0.2 ~0.5%。
[0009]优选的，钛酸钡(BaTiO3)85%、钛酸钙(CaTiO3))8%、锆酸钡(BaZrO3)6%、氧化锌(ZnO)0.5%,碳酸锰(MnCO3)0.7%,粘土 0.7%、氧化钕(Nd2O3)0.4%,氧化镝(Dy2O3)0.3%。
[0010]所述粘土为通常用的膨润土或高岭土。
[0011 ] Y5u组别电子陶瓷介质材料制备方法:基料的配料-球磨-压滤-干燥-煅烧-粉碎-除铁得到基料待用；然后即可进行成品料配料，再经过球磨-搅拌磨-混料-喷雾造粒-除铁-混料即得成品料，检验合格后包装入库。
[0012]该发明为BaTiO3基瓷料，通过CaTiO3和BazrO3双重置换作用，将BaTiO3的居里温度从120°C移至室温附近，从而大大提高了使用温度范围内的介电常数；添加Zn0、MnC03和粘土促进烧结，降低烧结温度，达到瓷体细晶化，从而提高了耐压、降低了损耗；本发明的主要特点是用稀土氧化物Nd203、Dy2O3取代了常用的氧化铈(CeO2)、五氧化二铌(Nb2O5)等组分，在进一步促使瓷体细晶化、提高耐压、降低损耗方面有明显的效果。
[0013]工艺方面，我们打破传统预先合成多种基料(预烧团决)的老式工艺，采用一次团块合成法，即按规定比例将Ba、T1、Ca、zr等主要原料一次配料，预烧，简化了工艺，减少了杂质混入，保证了瓷料成分的均匀性和性能参数的稳定性，从而保证了瓷体细晶结构和足够高的致密度，提高了介电常数和击穿强度。
[0014]通过检测和用户使用证明，本发明和现有技术性能指标对比如下:
[0015]
【权利要求】
1.一种Y5U组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为:钛酸钡(BaTiO3)80 ~90%、钛酸钙(CaTiO3)4~10%、锆酸钡(BaZrO3) 2 ~8%、氧化锌(zn0)0.2 ~I%、碳酸锰(MnCO3) 0.2~I %、粘土 0.1~I %、氧化钕(Nd2O3) 0~0.6 %、氧化镝(Dy2O3)O ~0.6%。
2.根据杈利要求I所述的一种Y5U组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为:钛酸钡(BaTiO3)84~87%、钛酸钙(CaTiO3))6~8%、锆酸钡(BazrO3)4~8%、氧化锌(zn0)0.4 ~0.8%、碳酸猛(MnCO3)0.4 ~0.8%、粘土 0.5 ~0.8%、氧化钕(Nd2O3)0.2 ~0.5%、氧化镝(Dy2O3) 0.2 ~0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种Y5U组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为:优选的，钛酸钡(BaTiO3) 85 %、钛酸钙(CaTiO3)) 8 %、锆酸钡(BazrO3) 6 %、氧化锌(ZnO)0.5%,碳酸锰(MnCO3)0.7%,粘土 0.7%、氧化钕(Nd2O3)0.4%,氧化镝(Dy2O3)0.3%。
4.一种Y5U组别电子陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于工艺流程为:基料的配料-球磨-压滤-干燥-煅烧-粉碎-除铁得到基料待用；然后即可进行成品料配料，再经过球磨-搅拌磨-混料-喷雾造粒-除铁-混料即得成品料，检验合格后包装入库。
5.根据权利要求4所述的一种Y5u组别电子陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于通过CaTiO3和BazrO3双重置换作用，将BaTiO3的居里温度从120°C移至室温附近；添加ZnO、MnCO3和粘土促进烧结 ，降低烧结温度，达到瓷体细晶化，从而提高了耐压、降低了损耗。
【文档编号】C04B35/468GK103803969SQ201310722178
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月15日 优先权日:2013年12月15日
【发明者】赵华, 戴维金 申请人:赵华