一种在350℃以上使用的高温稳定型介电陶瓷及其制备方法

一种在350℃以上使用的高温稳定型介电陶瓷及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种在350℃以上使用的高温稳定型介电陶瓷及其制备方法，成分以通式(1-x)Bi1/2Na1/2TiO3-x(La，Bi)2/3TiO3+zRE2O3来表示，其中RE2O3为稀土氧化物，(La，Bi)中La∶Bi=1∶1(摩尔比)，x与z表示摩尔分数，0＜x＜0.3，0＜z≤0.1。本发明的高温稳定型介电陶瓷采用电子陶瓷制备工艺制备而成，采用二次预烧增加陶瓷成分与结构的均匀性，降低陶瓷烧结的工艺敏感性。制备工艺简单、稳定，适合工业推广应用。本发明的陶瓷材料高温介电温度稳定性好，介电常数大，具有低的介电性能温度系数，适合高温MLCC介质使用。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高温介电温度稳定型陶瓷电容器材料，具体是一种能在350°C以上使 用的高温稳定型介电陶瓷及其制备方法。 一种在350°C以上使用的高温稳定型介电陶瓷及其制备方 法

【背景技术】
[0002] 介电温度稳定型多层陶瓷电容器（MLCC)是世界上用量最大、发展最快的片式元 件之一，广泛应用于汽车电子、石油钻探、航空航天、国防军工等极端领域，但是随着电子材 料的更新换代，对于其性能要求更加苛刻。另一方面，随着MLCC的应用范围越来越广，电 子设备所处的工作环境要求非常苛刻，例如航空航天、石油钻探、发动机电子控制单元、汽 车防抱死系统等领域工作均要求器件的工作温度延伸到150°C以上，如在大功率相控阵雷 达、弹载/箭载电路、石油勘探设备中，部分工作温度在300°C左右或者更商。所以，提商 MLCC的工作温度已成为目前急需解决的问题。
[0003] 目前广泛研究的BaTi03基高温MLCC陶瓷工作温度最高也只能到达175°C。报道 的高温稳定型扮 1/2似1/21103基介电陶瓷的工作温度也低于250°C。因此制备工作温度更高、 温度范围更宽的MLCC介质陶瓷是国内外研究的重点及难点。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的是要提供一种能在350°C以上使用高温介电稳定型陶瓷及其制备方 法，这种高温介电稳定型介电陶瓷介电常数大，温度系数低，稳定性好、成本低廉。
[0005] 实现本发明目的的技术方案是： 一种能在350°C以上使用具有近零温度系数的介电稳定型介电陶瓷，其配方化学式 为： (l-χ) Bi1/2Na1/2Ti03-x (La, Bi)2/3Ti03 +^RE203 其中RE203为稀土氧化物，（La, Bi)中La: Bi=l:l(摩尔比），z与z表示摩尔分数， 0<χ〈0· 3,0〈 0· 1。
[0006] 本发明高温介电稳定型陶瓷的制备方法，包括如下步骤： (1) 将电子级原料Bi203、Na2C03和Ti0 2按照化学式Bi1/2Na1/2Ti03进行配料，以无水乙 醇为介质振动球磨6小时，置于红外线下烘干后在氧化铝坩埚中于850° C -次保温2小时 合成化合物Bi1/2Na1/2Ti03粉末； (2) 将Bi1/2Na1/2Ti03粉末和其它电子级原料Bi20 3、Ti02、La203和RE20 3按照化学式 (l-χ) Bi1/2Na1/2Ti03-x (La, Bi)2/3Ti03 +^RE203 进行配料； (3) 以无水乙醇为介质二次振动球磨8小时，置于红外线下干燥后在氧化铝坩埚中于 900° C保温2小时二次焙烧合成主晶相；然后于多头研钵中研磨2小时，加入5%(重量百 分比）浓度的PVA溶液造粒，压制成型；成型后的素坯在空气中烧结，烧结温度1150° C，保 温时间1小时； (4)烧结好的样品于磨片机中加工成两面光滑、厚度约1mm的薄片， 披银电极。测试性能，主要测试室温相对介电常L、介电损耗tan δ、 数容温变化率（Temperature Coefficient of Capacitance， TCC ):

【权利要求】
1. 一种在350°C以上使用的高温稳定型介电陶瓷，其特征是：组成通式为： (l-χ) Bi1/2Na1/2Ti03-x (La, Bi)2/3Ti03 +^RE203 其中RE203为稀土氧化物，（La, Bi)中La: Bi=l:l(摩尔比），z与z表示摩尔分数， 0<χ〈0· 3,0〈 0· 1。
2. 如权利要求1所述的高温稳定型介电陶瓷，其特征在于：所述的RE203为稀土氧化物 为 Y203、Yb203、Nd20 3、Sm203、Er203、Gd 203。
3. -种在350°C以上使用的高温稳定型介电陶瓷的制备方法，其特征是：包括如下步 骤： (1) 将电子级原料Bi203、Na2C03和Ti0 2按照化学式Bi1/2Na1/2Ti03进行配料，以无水乙 醇为介质振动球磨6小时，置于红外线下烘干后在氧化铝坩埚中于850° C -次保温2小时 合成化合物Bi1/2Na1/2Ti03粉末； (2) 将Bi1/2Na1/2Ti03粉末和电子级原料Bi20 3、Ti02、La203和RE20 3按照化学式 (l-z)Bi1/2Na1/2Ti03-z(La，Bi)2/3Ti0 3 +zRE203 进行配料； (3) 以无水乙醇为介质二次振动球磨8小时，置于红外线下干燥后在氧化铝坩埚中与 900° C保温2小时二次焙烧合成主晶相；然后于多头研钵中研磨2小时，加入5%(重量百 分比）浓度的PVA溶液造粒，压制成型；成型后的素坯在空气中烧结，烧结温度1150° C，保 温时间1小时； (4) 烧结好的样品于磨片机中加工成两面光滑、厚度约1mm的薄片，披银电极。
【文档编号】C04B35/622GK104108930SQ201410349447
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】周昌荣, 曾卫东, 周秀娟, 周沁, 杨华斌, 陈国华, 袁昌来, 杨云 申请人:桂林电子科技大学