一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料及其制备方法与流程

文档序号:12089408阅读:259来源:国知局
本发明属于电容器
技术领域
,具体涉及一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
:陶瓷电容器是电子信息技术的重要基础器件,随着电子器件的飞速发展,要求陶瓷电容器能够在更宽的温度范围内保持稳定的介电性能,在军工、航天航空以及勘探等领域内,对于能承受高温的电子元器件有很大的需求,目前的大多数陶瓷电容器容量温度特性具有一定的局限性,随着生产技术的发展和应用环境的变化,陶瓷电容器的制备越来越趋向于超小型、环保和高可靠性,同时伴随着降低生产成本的要求,对电容器而言,其主要的性能取决于所采用的介电材料,因此,需要对所用陶瓷材料进行进一步的研究。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的:一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料,包括以下重量份的原料:偏钛酸钡15-20,冷杉树皮粉5-8,镍纹石粉10-15,六硼化钙3-5,氧化镝2-4,四氧化三钴5-8,钛酸锶3-6,二氯二茂钛5-7,纳米硫化锡2-4,质量分数为16%的四氢呋喃溶液30-35。作为对上述方案的进一步改进,所述冷杉树皮粉的颗粒粒径为200-400μm,镍纹石粉的颗粒粒径为600-800nm。一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将冷杉树皮粉、镍纹石粉、钛酸锶和纳米硫化锡加入四氢呋喃溶液中,在55-60℃的条件下搅拌反应1.5-2小时,得到混合物料;(2)取相应重量的偏钛酸钡、六硼化钙、氧化镝、四氧化三钴、二氯二茂钛,混合均匀后引入球磨机中,以球料质量比为7:1,在转速为360转/分钟的条件下,连续球磨30-40分钟,得到混合粉体;(3)将步骤(2)中所得混合粉体与步骤(1)所得混合物料中,混合均匀后在180-200℃的制粒机中加工得到陶瓷粉体,然后在100MPa的条件下抽真空,保压5分钟,每隔3分钟重复一次,总共抽空8次后得到半成品;(4)在常压下,将上述所得半成品在900-1050℃下烧结,冷却到室温即得。作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(4)中的烧结时间为6-8小时。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中通过将冷杉树皮粉、镍纹石粉、钛酸锶和纳米硫化锡预先合成,可以提高整个体系的介电常数,引入氧化镝、四氧化三钴、二氯二茂钛,使整个体系相互固溶,进一步降低烧结温度,从而减少材料结构的缺陷,减少自由电子数量,降低介质损耗,提高介质陶瓷的耐压强度,在使用过程中,温度较为稳定,能够实现规模化生产,扩大陶瓷电容器的使用范围。具体实施方式实施例1一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料,包括以下重量份的原料:偏钛酸钡15,冷杉树皮粉8,镍纹石粉10,六硼化钙5,氧化镝4,四氧化三钴8,钛酸锶5,二氯二茂钛6,纳米硫化锡2,质量分数为16%的四氢呋喃溶液30。其中,所述冷杉树皮粉的颗粒粒径为350μm,镍纹石粉的颗粒粒径为70nm。一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将冷杉树皮粉、镍纹石粉、钛酸锶和纳米硫化锡加入四氢呋喃溶液中,在55-60℃的条件下搅拌反应1.5-2小时,得到混合物料;(2)取相应重量的偏钛酸钡、六硼化钙、氧化镝、四氧化三钴、二氯二茂钛,混合均匀后引入球磨机中,以球料质量比为7:1,在转速为360转/分钟的条件下,连续球磨30-40分钟,得到混合粉体;(3)将步骤(2)中所得混合粉体与步骤(1)所得混合物料中,混合均匀后在180-200℃的制粒机中加工得到陶瓷粉体,然后在100MPa的条件下抽真空,保压5分钟,每隔3分钟重复一次,总共抽空8次后得到半成品;(4)在常压下,将上述所得半成品在900-1050℃下烧结,冷却到室温即得。作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(4)中的烧结时间为6-8小时。实施例2一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料,包括以下重量份的原料:偏钛酸钡18,冷杉树皮粉6,镍纹石粉12,六硼化钙4,氧化镝2,四氧化三钴7,钛酸锶4,二氯二茂钛6,纳米硫化锡2,质量分数为16%的四氢呋喃溶液32。其中,所述冷杉树皮粉的颗粒粒径为200μm,镍纹石粉的颗粒粒径为800nm。其制备方法与实施例1相同。实施例3一种稳定耐高压的电容器陶瓷材料,包括以下重量份的原料:偏钛酸钡20,冷杉树皮粉5,镍纹石粉15,六硼化钙4,氧化镝2,四氧化三钴5,钛酸锶6,二氯二茂钛7,纳米硫化锡4,质量分数为16%的四氢呋喃溶液35。其中,所述冷杉树皮粉的颗粒粒径为400μm,镍纹石粉的颗粒粒径为600nm。其制备方法与实施例1相同。对上述实施例进行进一步的验证,将上述陶瓷材料在50MHz-150MHz频率范围内进行微波性能检测,检测结果如下:表1组别频率(MHz)介电常数介电损耗实施例1126.529.60.00123实施例296.828.50.00116实施例365.428.80.00127同时将上述材料用于圆柱体陶瓷片(直径30mm×厚度2mm)时检测其抗击穿强度,具体结果如下:表2组别抗击穿场强(KV/mm)实施例152实施例249实施例353通过表1中数据可以看出,本发明中陶瓷材料介电损耗均在0.0013以下,在改变频率的情况下,介电常数变化量较小,从表2中数据可以看出,本发明中陶瓷材料稳定性较好,耐高压,具有较高的实用价值。当前第1页1 2 3 
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