专利名称:具有平直温度系数特性的低温焙烧的介电陶瓷组分的制作方法
本发明是关于低温焙烧所制得的介电陶瓷组分，在宽温度范围内，其介电常数的变化不超过基值的15%。本发明更明确地提出介电常数超过2400的介电陶瓷组分的制备方法-将含有介电氧化物和陶瓷助熔剂混合后的陶瓷制备基剂在不超过约1150℃下焙烧即可制得。
多层陶瓷电容器通常采用浇铸或其它方法制成介电陶瓷粉末的绝缘层，再放好导体金属电极层-通常是金属糊状物，然后将上述元件组装成多层电容器。钛酸钡是一种常用于制备绝缘陶瓷层的介电氧化物。因为钛酸钡的居里温度高，所以常用其它氧化物与钛酸钡反应成固体溶液来降低得到的陶瓷材料的居里温度。材料在居里温度下的介电常数最高，所以希望制作电容器材料的居里温度在室温左右。某些其它氧化物，如二氧化锰也可以加入来改进材料的绝缘强度，并做为晶粒成长调节物控制其介电常数。
制作多层电容器的陶瓷组分的介电常数随温度变化的大小也是很重要的。包括钛酸钡的很多介电陶瓷组分的介电常数，当温度升高或降低，变化显著。制作多层电容器理想的介电陶瓷组分需要在宽温度范围内具有稳定的介电常数，其变化不应超过在25℃(室温)下的介电常数基值的正或负15%。为了调节居里温度，必需用选定的氧化物与钛酸钡反应，才能得到平直的温度特性。制备介电常数大于2000，并对温度稳定的电容器的材料，通常要在空气中和高于1150℃的温度下焙烧熟化。在这种温度下，金属电极层一定要用较不活泼，较高熔点的所谓贵金属的合金，如钯和银，钯和金和其它技术上已知的价昂合金制作。只有这样才能避免或是电极与绝缘陶瓷层反应，或是电极可能熔化而造成导电层的中断。如果能在低于1150℃焙烧制备介电常数大于2000并具有合适的温度特性的陶瓷组分，那就可以选用比较便宜的电极材料，而不牺牲电容器的性能。以前用于在1150℃以下制作多层电容器的介电陶瓷组分的介电常数小于2000，满足不了大多数用途的要求。
本发明的目标之一是生产一种在宽温度范围内具有稳定介电常数的陶瓷组分。本发明的另一个目标是在低温下焙烧生产介电常数大于2400并随温度变化小的陶瓷组分。
本发明采用低温焙烧由两种成分组成的介电陶瓷组分，来达到上述及其它目标，其中主要的成分是陶瓷制备基剂，次要的成分是玻璃料或陶瓷助熔剂。更明确地讲，本发明的介电陶瓷组分中，主要成分约占93.5%-96.5%(重量)，次要成分约占3.5%-6.5%(重量)。
陶瓷组分的主要成分是介电氧化物的陶瓷制备基剂，含钛酸钡(BaTiO3)，五氧化铌和氧化钴，也可以是含上述氧化物的物料或氧化物母体。在陶瓷制备基剂中最好选用TAM Ceramics TICONHPB，产品号52901高纯度钛酸钡。陶瓷制备基剂的成分以氧化物计为钛酸钡约98.0%-99.0%(重量)，五氧化铌约0.97%-1.54%(重量)，氧化钴约0.19%-0.32%(重量)。
次要成分的陶瓷助熔剂含有钛酸铋，钛酸铅(PbTiO3)，氧化锌和氧化硼，也可以是含上述氧化物的物料或其氧化物母体。钛酸铋的分子式是Bi2Ti2O7，或其含氧化物的物料或氧化物母体，而其组成比例为Bi2Ti2O7。玻璃料的成分是钛酸铋约占16%-60%(重量)，钛酸铅约占8%-52%(重量)，氧化锌约占18%-35%(重量)和氧化硼约占5%-11%(重量)。
此外，陶瓷制备基剂和陶瓷助熔剂中还可以加入二氧化锰，或其母体如碳酸锰，或含锰离子的溶液。二氧化锰的加入量约占陶瓷制备基剂和陶瓷助熔剂总重量的0-0.114%，以约0.05%为佳。
在较好的实际例子中的组成是在介电组分总重量中，陶瓷制备基剂约占93.5%-96.5%;玻璃料约占3.5%-6.5%，更理想的组成比例是陶瓷制备基剂约占95%(重量)，玻璃料约占5%(重量)。
在上述实例的玻璃料中，钛酸铋对钛酸铅的重量比例约为7.33∶1至0.33∶1，钛酸铋和钛酸铅的添加量对氧化锌和氧化硼的添加量约为3.20∶1至1.24∶1。较好的氧化锌含量约占陶瓷制备基剂的1.22%-1.6%(重量)，较好的氧化硼含量约占陶瓷制备基剂的0.38%-0.50%(重量)。
介电陶瓷组分中各种氧化物较好的含量范围是钛酸钡约占91.6%-95.5%(重量)，氧化硼约占0.26%-0.46%(重量)，氧化钴约占0.18%-0.31%(重量)，二氧化锰约占0-0.11%(重量)，氧化锌约占0.82%-1.49%(重量)，氧化铋约占1.04%-1.87%(重量)，二氧化钛约占0.68%-1.23%(重量)，氧化铅约占0.67%-1.20%(重量)和五氧化铌约占0.91%-1.49%(重量)。
本发明中较好的陶瓷组分所制备的多层电容器具有如下性能介电常数大于2400，在1Vrms下的损耗因子约为1.4%，在-55℃至125℃范围内介电常数的变化仅为正负15%。焙烧制造电容器的较佳温度在1100℃至1150℃之间。
在一个特别推荐的实例中，陶瓷介电组分由95.24%(重量)的陶瓷制备基剂和4.76%(重量)的陶瓷助熔剂所组成。陶瓷制备基剂含98.31%(重量)的BaTiO3，1.40%(重量)的Nb2O5和0.29%(重量)CoO。陶瓷助熔剂含27.98%(重量)的Bi2Ti2O7，40.02%(重量)PbTiO3，24.4%(重量)的ZnO，和7.6%(重量)的B2O3。二氧化锰的含量占陶瓷制备基剂和陶瓷助熔剂总重量的0.05%。
下面将阐述本发明的介电陶瓷组分所具有的优点，在不牺牲合乎需要的物理和电性能的前提下，能够显著降低生产成本。
本发明提供一种新型，改进了温度特性的介电陶瓷组分，可以在不超过1150℃下焙烧其成分氧化物或其母体而制得。这种组分与以前的技术有明显的改变，以前的技术为了在这样低的温度下制得材料，不得不牺牲产品的理想物理性质-如高的介电常数。在以前的技术中，材料必需在1150℃以上的温度中焙烧，所以介电常数太低，难以在多层电容器中应用。在这样高的温度下，电极材料要选用含更多的钯或铂。本发明提供的能在较低温度下焙烧制得的陶瓷组分，可以使用银-钯电极作多层电容器的导电层。这种电极含银70%，只含30%的钯。这是有利的，因为钯是一种贵金属，价格比银昂贵得很多。因此，本发明提供的多层电容器的陶瓷组分能显著降低生产成本。
本发明的焙烧陶瓷体的制法是将陶瓷制备基剂的组成介电氧化物;氧化钡，氧化钛，氧化钴，五氧化铌，很少量的二氧化锰与少量玻璃料中的三氧化铋，二氧化钛，氧化铅，氧化锌及氧化硼在焙烧过程中反应而得。陶瓷制备基剂和陶瓷助熔剂可以含有钛酸盐或其它复合物形式的氧化物。例如，氧化钡和二氧化钛可以反应得到钛酸钡。同样，氧化铋和二氧化钛可以反应生成钛酸铋，Bi2Ti2O7。复合氧化物也可以由能生成它们的反应中得到将氧化物母体(如碳酸盐或硝酸盐)与其它组成氧化物或其母体共同焙烧即得。众所周知，在工业装置上生产的钛酸钡，钛酸铅，钛酸铋等产品具有不同的级别，因此为了得到合乎需要性质的产品，要用已知的实验方法去调整陶瓷制备基剂和陶瓷助熔剂的组分比例。
本发明的焙烧陶瓷体也可把经煅烧的氧化钴，五氧化铌，氧化锌，硼酸和碳酸锰的主体混合物与钛酸钡，钛酸铋和钛酸铅共同焙烧反应而得。
本发明的陶瓷制备基剂的氧化物颗粒度和组分比例都选择能最充分满足产品的物理性质和电性能。五氧化铌加到钛酸钡中，可以使钛酸钡的介电常数最大值由居里温度(130℃)下降至室温。可以认为，恰当选择组成氧化物的颗粒度分配会沿钛酸钡颗粒和焙烧陶瓷颗粒界面上形成五氧化铌的不均匀固体溶液，造成宽温度范围的居里温度。这样就产生所希望的电容平直温度系数。陶瓷制备基剂中的氧化钴承担助熔剂的作用，也是五价铌的进料补偿剂。
陶瓷助熔剂的组分也选择成能在钛酸钡颗粒和颗粒界面上形成与陶瓷制备基剂相似的五氧化铌不均匀溶液，但焙烧温度较低，同时也使陶瓷基剂的介电常数进一步略有降低。
氧化锌及硼酸在焙烧过程中生成低粘度低共熔化合物。由于硼酸锌也抑制介电常数，所以这两种组分的加入量越少越好。钛酸铋及钛酸铅起高粘度助熔剂的作用，增加在焙烧中生成的硼酸锌的粘度。由于钛酸铋和钛酸铅的介电常数和居里温度高得多，用做助熔剂可使介电常数下降的幅度减至最小。此外，氧化锌对硼酸的比例和钛酸铋对钛酸铅的比例也选择能有助于平衡进料补偿和焙烧陶瓷的总化学计量，这一点在技术上是很重要的。
氧化锰组分由于是多价的，能有效地平衡受体-给体离子。因此，氧化锰能提高焙烧陶瓷的绝缘电阻。
在制备本发明的陶瓷制备基剂时，可先将上述比例的组分氧化物在水中混成淤浆。干燥后，向混合物中添加陶瓷助熔剂和二氧化锰。陶瓷助熔剂组分可以是组分氧化物的混合物，也可将组分氧化物熔化在一起，冷却，磨粉成为单一的玻璃料。陶瓷制备基剂，陶瓷助熔剂组分和二氧化锰的总混合物可用标准方法浇铸成片状，与银70%-钯30%的电极组成多层电容器，在1110℃-1150℃焙烧约3小时。
本发明的低温焙烧介电组分在25℃和50VDC/0.001吋下绝缘电阻-电容大于10000欧姆-法拉，在125℃和50VDC/0.001吋时大于2000欧姆-法拉。典型的介电常数在1KHZ和1伏rms时约为2500±200，典型的损耗因子在1KHZ和1伏rms时约为1.8±0.2%。介电击穿电压约为650VDC/0.001吋-950VDC/0.001吋。
特别重要的是本发明中陶瓷组分的介电常数予知随温度变化小。在温度稳定性是重要的多层电容器中，合乎要求的介电陶瓷组分的电容温度系数应达到介电常数在-55℃-125℃范围内的变化不应多于或少于在25℃下的基值的15%。这个数值代表陶瓷工业中的技术规格，称X7R温度特性。本发明中介电陶瓷组分的电容温度系数达到了这个标准。
本发明将进一步用以下的实例来说明，但本发明并不局限于下面的实例。实例中的数值会由于技术上已知的因素而有所变异。例如在实例1-31中，由于粉碎，研磨，均匀分散，或将初始原料分散成非常细微的颗粒，介电常数可能显著提高，而损耗因子可能显著降低。实例1-31并未充分运用生产陶瓷电容器的工业粉碎技术来得到非常细微的颗粒。此外，焙烧条件的变动，样品的厚度及制法及测量的误差，对同样的组分能得到有差别的观测数据。因此，即便不考虑颗粒度的影响，由于生产技术的差别，按照实例1-31的组成比例制得的陶瓷组分的性质与所列的数据会有差别;例如，介电常数可变化±200，损耗因子可变化±0.2%，而在25℃下电容随温度的变化对电容的比值可变化±1.5%。
实例1-7陶瓷助熔剂与陶瓷制备基剂比例变化的影响用49.15克高纯度钛酸钡TAM Ceramics TICONHPB，0.70克工业级五氧化铌细微颗粒和0.15克工业级氧化钴细微颗粒在水中混成淤浆状物料，制得陶瓷制备基剂。50克陶瓷制备基剂与0-5克陶瓷助熔剂相混合，助熔剂含钛酸铋(Bi2Ti2O7)41.2%(重量)，钛酸铅(PbTiO3)26.8%(重量)，氧化锌(ZnO)24.4%(重量)和氧化硼B2O3(以硼酸H3BO3形式加入)7.6%(重量)。助熔剂与制备基剂在实例1-7的比例列于表1中。将碳酸锰加入到陶瓷制备基剂及陶瓷助熔剂每个样品的混合粉末中，其加入量约占总粉末量的0.057%(重量)。将陶瓷粉末混合物加入25毫升蒸馏水，在Spex高速涂料混合器中充分混合10分钟。制得的浆状物干燥成饼状，在研钵中研细。4毫升的粘合剂液含水26%(重量)，丙二醇26%(重量)和玉米糖浆48%(重量)加入研钵中与陶瓷粉末相混，通过
40号尼龙筛制成颗粒。混合物在不锈钢冲模中经38，000磅/平方吋的压力制成直径为1.27厘米，厚为0.1-0.15厘米的圆片状。将片状物放在稳定的氧化锆耐火架上，并在1110℃-1150℃下焙烧约3小时。
冷却后，已烧结的陶瓷片用测微计和游标卡尺测量直径和厚度。将含银电极涂在主要表面，在850℃下将电极烧结上。用电气工业公司2110A型电桥在1KHZ 1Vrms下测量电容，损耗因子(DF)，和在25℃下电容随温度的变化对电容的比值(TC)。每个实例至少测量三个片状物。测量及温度变化/程序用计算机和微处理机控制，测量步骤按工业通用方法进行。
每个片状物的介电常数(K)用下式算出K=5.66×C25× 1/(D2) ×1012式中C25是25℃下的电容值;
1是片状物的厚度吋;
D是片状物的直径吋。
结果列于表1，可以看出当助熔剂/陶瓷制备基剂的重量比值小于0.035时，如在实例1及2中，介电陶瓷组分未烧结至足够的密度，在-55℃下的TC超过18%。当助熔剂/陶瓷制备基剂的比值大于0.065时，如在实例6及7中，介电常数降至2100以下。这种组分虽然有改进的损耗因子和平直的TC特性，但由于介电常数低，实际用途很少。
实例8-11锰加入量的变化50克与实例1-7相同的陶瓷制备基剂粉末与2.65克与实例1-7相同的陶瓷助熔剂相混合。碳酸锰以不同重量比例加入到以上粉末混合物中，数据列于表2实例8-11。陶瓷片的制备和烧结方法与实例1-7相同。测量其介电性能并将结果列于表2。加入碳酸锰改进了陶瓷介电组分的损耗因子和TC。碳酸锰的加入量大于0.190%(重量)时，如实例11，介电常数已低于2100，这种材料不能用于制备多层电容器。
实例12-17钛酸铋对钛酸铅的比例变化50克与实例1-7相同的陶瓷制备基剂粉末和2.65克陶瓷助熔剂相混合。每个实例中，陶瓷助熔剂含钛酸铋及钛酸铅共68%(重量)，氧化锌24.4%(重量)和氧化硼7.6%(重量)。钛酸铋对钛酸铅重量比例的变化列于表3。碳酸锰加入量占陶瓷制备基剂和陶瓷助熔剂粉末总量的0.057%(重量)。按实例1-7的方法制出并烧结了陶瓷小片，测量了介电性能。结果见表3。可以看出钛酸铋对钛酸铅的重量比值增大，介电陶瓷组分的介电常数下降，实例12中不含钛酸铅，介电常数则下降至2000。当钛酸铋对钛酸铅的比例为零，如例17，虽然介电常数高，损耗因子低，但TC值在-55℃时已超过-15%。实例16及17中钛酸铋对钛酸铅的重量比值低于0.333，此种组分不够理想，可与实例4的组分相对比;因为钛酸铅有受体效应，约起始于45℃，在TC特性中引入第二个峰，与钛酸铋对钛酸铅的重量比值大于0.333的陶瓷组分相比，也使125℃的TC很快成为负值。
虽然表3的数据不明显，如实例16的电容变化在-55℃-125℃范围内，仍小于15%，但将实例16的组分用于多层电容器时，则很易约在45℃产生第二个超过十20%的峰，这是由于多层电容器在加工过程中附加的受体污染的原因。
实例18-25钛酸铋与钛酸铅之和对氧化锌与氧化硼之和的比例变化在实例18-25的每个实例中，50克与实例1-7相同的陶瓷制备基剂与2.65克陶瓷助熔剂相混合，向得到的粉末混合物中加入碳酸锰0.057%(重量)。这些实例中，陶瓷助熔剂组分的变化表现在钛酸铋及钛酸铅的总量对氧化锌及氧化硼总量的比例变化。用60.4克钛酸铋及39.6克钛酸铅配成混合物，并配成含78.2克氧化锌及21.8克氧化硼的混合物。钛酸铋及钛酸铅对氧化锌及氧化硼的重量比例变化列在表4中。陶瓷片按实例1-7的方法制备，烧结并测量介电性能。每个实例的结果见表4。由表4可以看出当钛酸铋及钛酸铅组分对氧化锌及氧化硼组分的重量比例大于3.2时，如实例18，陶瓷介电组分不能经烧结达到足够的緻密度。所以介电常数低，而损耗因子和TC高。当比例小于1.24时，如实例22-25，介电组分成为半导体，TC特性很高。实例24和25清楚地表明，为达到本发明的平直温度特性加入钛酸铋和钛酸铅组分的必要性。
实例26-31氧化锌和氧化硼数量的变化在实例26-31的每一个实例中，50克与实例1-7相同的陶瓷制备基剂粉末与1.03克钛酸铋，0.67克钛酸铅，并与表5中对总粉末量变化的重量比例的氧化锌及氧化硼相混合。氧化锰的加入量占每个实例总粉末量的0.057%(重量)。按实例1-7的方法制备，烧结并测量了陶瓷片的介电性能。结果列于表5。由表5的数据可以看出，当氧化硼对总粉末量的比例大于0.005时，如实例27，介电常数降至2100以下，这个数值太低了难以实际应用。当氧化锌对总粉末量的比例大于0.016时，如实例30及31，得到的样品成为半导体，并有大幅度变化的TC特性。实例31的组分所含的氧化锌对总粉末量的比例大于0.020，TC有远高于15%的第二个峰，因此根据本发明，高氧化锌含量的组分不适于制备多层电容器。
实例32按照实例1-7的方法，将474.6克陶瓷制备基剂粉末，6.6克钛酸铋，9.5克钛酸铅，5.8克氧化锌，3.2克硼酸，0.3克碳酸锰及5克NuOdex V1444表面活性剂，20克甲苯，5克乙醇，和250克粘结溶液混合制成陶瓷粉末淤浆。上述粘结溶液是由27.5克Butvar B-76乙烯基树脂，5克Nuodex ×V1444，13.8克邻苯二甲酸二辛酯，163克甲苯和445.8克乙醇乙醇经充分混合，溶介而制得。将制得的淤浆研磨16小时，倾出，用44微米的筛子过滤。360克过滤物，其粘度为4960厘泊，再与4.8克甲苯和1.2克乙醇相混，将粘度调节至3360厘泊。过滤物在减压下脱除空气，铸成厚度为0.0024吋的条状或带状物。将带状物用工业中通常的方法与70%银-30%钯电极制成多层陶瓷电容器。电容器在260℃下予热48小时，然后放在稳定的氧化锆或高比重铝耐火架上，在1110℃-1140℃下烧结3小时。烧结后的电容器有10层活性介电层，其介电厚度为0.00175吋。Dupont 4822号银涂料电极加在多层电容器的对面末端上，使各层相连，电容器在隧道式炉中在815℃下锻烧。制得的电容器介电性能如下介电常数2600±200(1KHZ及1伏rms);损耗因子1.4±0.2%(1KHZ及1伏rms);TC在-55℃下，-12.0±1.5%，在-30℃下，-9.0±1.5%，在85℃下，-4.0±1.5%，在125℃下-0.5±1.5%;RC在1110℃烧结的电容器大于3000欧姆-法拉(25℃，50VDC/0.001吋)，大于1650欧姆-法拉(125℃，50VDC/0.001吋)，在1120℃-1140℃烧结的电容器大于10000欧姆-法拉(25℃，50VDC/0.001吋)，大于2000欧姆-法拉(125℃，50VDC/0.001吋)。按本实例制备的多层电容器的介电击穿电压大于680VDC/0.001吋。
实例33将3.73公斤氧化钴，17.27公斤五氧化铌，15.16公斤氧化锌，8.45公斤硼酸及0.747公斤碳酸锰在大锥形掺合器中干混，掺合2小时制成陶瓷母混合物。将粉状混合物放在隧道窑中在815℃-825℃下煅烧3小时。将煅烧后的物料研成粉状，装入有氧化铝介质的振动能磨机中，加入去离子水，使粉状混合物占55%(重量)。淤浆状物料经10.5小时研磨后，倾出，干燥并粉碎至1.4微米的颗粒度，表面积为4.97平方米/克。将424.7公斤TAM Ceramics TICON HPB高纯度钛酸钡，6.05公斤钛酸铋，8.636公斤钛酸铅，和14.22公斤上述母混合物在大锥形混合器中干混，掺合2小时制成陶瓷介电组分。得到的粉状混合物的平均颗粒度为1.3微米，表面积为2.59平方米/克。将400克制得的介电组分和218克粘合溶液装入有0.5吋氧化铝介质的卵石球磨机中。该粘合剂是由24克Butvar B-76乙烯基树脂;40.4克Nuodex V1444，12克邻苯二甲酸二辛酯，142克甲苯和35.5克乙醇均匀混合溶介而得。淤浆状物经16小时研磨后，倾出，用44微米的筛子过滤。滤下物的粘度为1880厘泊，脱除空气，按标准技术铸成厚度为0.0015吋的带状物。按实例31的方法，将带状物与70%银-30%钯电极按工业技术规范制成多层陶瓷电容器，烧结并装上银电极。烧结后的陶瓷电容器有10层活性介电层，其介电厚度为0.001吋。本实例电容器的介电性能为介电常数2600±200(1KHZ，1Vrms);损耗因子1.8±0.2%(1KHZ，1Vrms)。温度特性TC-55℃时是-8.0±1.5%，-30℃时是-5.5±1.5%，85℃时是-2.0±1.5%和125℃时是3.0±1.5%。RC在25℃，50VDC/0.001吋时大于10000欧姆-法拉，在125℃，50VDC/0.001吋时大于2000欧姆-法拉。电容变化(50VDC，1KHZ，1 Vrms)在25℃时是-19.0±2.0%，在-55℃时是-24.0±2.0%，在125℃时是-24.0±2.4%。本实例的多层电容器的介电击穿电压大于900VDC/0.001吋。
勘误表
勘误表
权利要求
1.一种介电陶瓷组分约含91.6%-95.5%(重量)的钛酸钡，约0.91%-1.49%(重量)五氧化铌，约0.18%-0.31%(重量)氧化钴，约1.04%-1.87%(重量)三氧化铋，约0.68%-1.23%(重量)二氧化钛，约0.67%-1.20%(重量)氧化铅，约0.26%-0.46%(重量)氧化硼，约0.82%-1.49%(重量)氧化锌，和约0%-0.11%(重量)二氧化锰。
2.一种介电陶瓷组分系由焙烧以下三种物料的混合物而得(a)约93.5%-96.5%(重量)陶瓷制备基剂，主要含金属氧化物或其母体，以氧化物计算的比例为约98.0%-99%(重量)钛酸钡，约0.97%-1.54%(重量)五氧化铌，和约0.19%-0.32%(重量)氧化钴;(b)约3.5%-6.5%(重量)陶瓷助熔剂，主要含金属氧化物或其母体，以氧化物计算的比例为约16%-60%(重量)钛酸铋(Bi2Ti2O7)，约8%-52%(重量)钛酸铅，约18%-35%(重量)氧化锌，和约5%-11%(重量)氧化硼;(c)二氧化锰或其母体，使二氧化锰在上述的陶瓷制备基剂及上述的陶瓷助熔剂的总重量中的含量约占0-0.114%(重量)。
3.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分中，上述陶瓷制备基剂约含95%(重量)，上述陶瓷助熔剂约含5%(重量)。
4.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分中，上述钛酸铋的重量与上述钛酸铅的重量比例约在7.33∶1至约0.33∶1之间。
5.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分中，上述钛酸铋及上述钛酸铅的总重量与上述氧化锌及上述氧化硼的总重量比例在3.20∶1和1.24∶1之间。
6.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分中，上述氧化锌的含量约占上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷助熔剂总重量的1.22%-1.60%。
7.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分中，上述氧化硼的含量约占上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷助熔剂总重量的0.38-0.50%。
8.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分，其介电常数大于2400。
9.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分的制法，是将上述陶瓷制备基剂，上述陶瓷助熔剂和上述二氧化锰或氧化物母体在1100℃-1140℃间焙烧而得。
10.按照权利要求
2的一种介电陶瓷组分约在-55℃-125℃之间，电容随温度的变化，约不超过在25℃时电容的15%。
11.一种介电常数大于2400的介电陶瓷组分主要含钛酸钡约91.6%-95.5%(重量)，五氧化铌约0.91%-1.49%(重量)，氧化钴约0.18%-0.31%(重量)，三氧化铋约1.04%-1.87%(重量)，二氧化钛约0.68%-1.23%(重量)，氧化铅约0.67-1.20%(重量)，氧化硼约0.26%-0.46%(重量)，氧化锌约0.82%-1.49%(重量)，二氧化锰约0-0.11%(重量)。该介电陶瓷组分的电容在-55℃-125℃之间随温度的变化不超过其25℃下电容的15%。
12.一种介电陶瓷组分系由以下三种成分组成(a)陶瓷制备基剂约95.24%(重量)，主要含金属氧化物或其母体，按氧化物计算的比例为钛酸钡约98.31%(重量)，五氧化铌约1.40%(重量)，氧化钴约0.29%;(b)陶瓷助熔剂约4.76%(重量)，主要含金属氧化物或母体，按氧化物计算的比例为钛酸铋(Bi2Ti2O7)约27.99%(重量)，钛酸铅约40.02%(重量)，氧化锌约24.4%(重量)和氧化硼7.6%(重量);(c)二氧化锰或其母体，二氧化锰的含量在上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷助熔剂总重量中约占0.05%。
13.一种制备介电陶瓷组分的方法，其步骤如下(1)混合下列三种物料(a)陶瓷制备基剂，主要含金属氧化物或其母体，按氧化物计算的比例为钛酸钡约98.0%-99%(重量)，五氧化铌约0.97%-1.54%(重量)和氧化钴约0.19%-0.32%(重量);(b)陶瓷助熔剂，主要含金属氧化物或其母体，按氧化物计算的比例为钛酸铋(Bi2Ti2O7)约16%-60%(重量)，钛酸铅约8%-52%(重量)，氧化锌约18%-35%(重量)和氧化硼约5%-11%(重量);和(c)二氧化锰或其母体，二氧化锰的含量在上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷助熔剂总重量中约占0-0.114%。(2)将得到的混合物在1100℃-1140℃之间焙烧。
14.按照权利要求
13，上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷助熔剂的上述混合物中约含上述陶瓷助熔剂3.5%-6.5%(重量)和上述陶瓷制备基剂约96.5%-93.5%(重量)。
15.按照权利要求
13，上述陶瓷制备基剂及上述陶瓷助熔剂的上述混合物中约含上述陶瓷制备基剂95%(重量)和上述陶瓷助熔剂5%(重量)。
专利摘要
在不超过1150℃下焙烧含有介电氧化物和陶瓷助熔剂的陶瓷制备基以制备介电常数大于2400的介电陶瓷。其介电常数在很宽的温度范围内的变化不超过基值的15％。这种介电陶瓷的组成(按重量计)为钛酸钡91.6-95.5％，五氧化铌0.91-1.49％，氧化钴0.18-0.31％，三氧化铋1.04-1.87％，二氧化钛0.68-1.23％，氧化铅0.67-1.20％，氧化硼0.26-0.46％，氧化锌0.82-1.49％和二氧化锰0-0.11％。
文档编号C04B35/462GK85106434SQ85106434
公开日1987年3月18日 申请日期1985年8月27日
发明者迈克·S·H·朱, 霍奇金斯, 罗斯 申请人:谭氏陶器有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan