一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于由下述重量配比的原料制成：BaTiO3 54-91%，MgTiO3 1-5%，CaZrO3 4-20%，ZrTiO4 3-12%，Co2O3 0.1-1%，Y2O3 0.03-1.0%，V2O5 0.1-1.5%，Ba4LiNb3O120.5-8.5%。本发明专利技术还提供上述可用于铜电极陶瓷电容器的介质的一种制备方法。本发明专利技术的可用于铜电极陶瓷电容器的介质的介电常数高，耐电压高，介质损耗低，稳定性高，在制备和使用过程中对环境无污染，并且能大大降低陶瓷电容器的成本，适合于制备单片陶瓷电容器和多层片式陶瓷电容器。
【技术实现步骤摘要】
一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质及其制备方法
本专利技术涉及电容器的电介质，具体一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质及其制备方法。
技术介绍
彩电、电脑、通讯、航空航天、导弹、航海等领域迫切需要击穿电压高、温度稳定性好、可靠性高、小型化、大容量的陶瓷电容器。为了实现陶瓷电容器的小型化和大容量，要求陶瓷电容器的介质具有高介电常数；为了实现陶瓷电容器的击穿电压高，要求陶瓷电容器的介质的耐电压高；同时，随着人们对身体健康及环境保护的日益重视，要求陶瓷电容器的介质在制备、使用及废弃的过程中不会对人体和环境造成危害，因而要求陶瓷电容器的介质不含铅、镉等金属元素；另外，为降低陶瓷电容器的成本，要求陶瓷电容器采用铜电极，因而要求陶瓷电容器的介质抗还原。目前,通常用于生产高压高介陶瓷电容器的介质中含有一定量的铅，这不仅在生产、使用和废弃过程中对人体和环境造成危害，而且对性能稳定性也有不良影响。有些陶瓷电容器的介质虽然不含铅，在陶瓷电容器的生产、使用和废弃过程中对人体和环境的危害较小，但其介电常数太小，且存在耐电压较低、介质损耗较大或温度稳定性不好的问题。而且，现有的大多数陶瓷电容器的介质都是配合银电极的陶瓷电容器介质，不适合配合铜电极。随着银的价格不断走高，使得银电极陶瓷电容器的成本随之提高。如果使用贱金属作为电极（如铜电极等），则可使所获得的贱金属电极陶瓷电容器的成本将大大降低。然而，当在空气中烧结时，贱金属电极（如铜电极）会被空气中的氧气氧化，生成不易导电的氧化物，因此，贱金属电极陶瓷电容器的介质在烧渗电极时必须在中性或者还原气氛中进行。但是，现有的大多数陶瓷电容器介质在中性或者还原气氛中很容易被还原成半导体，以至陶瓷电容器的性能严重恶化。综上所述，现有的陶瓷电容器介质无法同时满足高介电常数、低介质损耗、高耐电压、环保及适合于铜电极等方面的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质以及这种陶瓷电容器的介质的制备方法，这种陶瓷电容器的介质介电常数高、介质损耗低、耐电压高，在制备和使用过程中不污染环境，环保性能好，并且在中性或者还原气氛中烧渗铜电极的过程中不会被还原，适合配合铜电极，能大大降低陶瓷电容器的成本。采用的技术方案如下：一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于在于由下述重量配比的原料制成：BaTiO354-91%，MgTiO31-5%，CaZrO34-20%，ZrTiO43-12%，Co2O30.1-1%，Y2O30.03-1.0%，V2O50.1-1.5%，Ba4LiNb3O120.5-8.5%。在一种具体方案中，优选上述可用于铜电极陶瓷电容器的介质由下述重量配比的原料制成：BaTiO366-82%,MgTiO31-3%,CaZrO35-15%,ZrTiO45-10%,Co2O30.3-0.8%,Y2O30.1-0.8%,V2O50.3-1.2%,Ba4LiNb3O120.5-8.5%。在另一种具体方案中，优选上述可用于铜电极陶瓷电容器的介质由下述重量配比的原料制成：BaTiO370-85%,MgTiO31-3%,CaZrO35-14%,ZrTiO45-10%,Co2O30.3-0.8%,Y2O30.1-0.8%,V2O50.3-1.2%,Ba4LiNb3O120.5-8.5%。在另一种具体方案中，优选上述可用于铜电极陶瓷电容器的介质由下述重量配比的原料制成：BaTiO373-87.8%,MgTiO31-3%,CaZrO35-14%,ZrTiO45-10%,Co2O30.3-0.8%,Y2O30.1-0.8%,V2O50.3-1.2%,Ba4LiNb3O120.5-8.5%。优选上述BaTiO3、MgTiO3、CaZrO3、ZrTiO4、Ba4LiNb3O12分别采用常规的化学原料以固相法合成。上述BaTiO3（钛酸钡）可以采用如下工艺制备：按1：1的摩尔比配备BaCO3和TiO2，然后对BaCO3和TiO2进行研磨并混合均匀；再将BaCO3和TiO2的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1260℃下保温120分钟，得到BaTiO3。得到的BaTiO3冷却后，经研磨并过200目筛，备用。上述MgTiO3（钛酸镁）可以采用如下工艺制备：按1：1的摩尔比配备MgCO3和TiO2，然后对MgCO3和TiO2进行研磨并混合均匀；再将MgCO3和TiO2的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1300℃下保温120分钟，得到MgTiO3。得到的MgTiO3冷却后，经研磨并过200目筛，备用。上述CaZrO3（锆酸钙）可以采用如下工艺制备：按1：1的摩尔比配备CaCO3和ZrO2，然后对CaCO3和ZrO2进行研磨并混合均匀；再将CaCO3和ZrO2的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1270℃下保温120分钟，得到CaZrO3。得到的CaZrO3冷却后，经研磨并过200目筛，备用。上述ZrTiO4（钛酸锆）可以采用如下工艺制备：按1：1的摩尔比配备TiO2和ZrO2，然后对TiO2和ZrO2进行研磨并混合均匀；再将TiO2和ZrO2的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1310℃下保温120分钟，得到ZrTiO4。得到的ZrTiO4冷却后，经研磨并过200目筛，备用。上述Ba4LiNb3O12（铌酸锂钡）可以采用如下工艺制备：按8：1：3的摩尔比配备BaCO3、Li2CO3和Nb2O5，然后对BaCO3、Li2CO3和Nb2O5进行研磨并混合均匀；再将BaCO3、Li2CO3和Nb2O5的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1150-1200℃下保温120分钟，得到Ba4LiNb3O12。得到Ba4LiNb3O12冷却后，经研磨并过200目筛，备用。本专利技术还提供上述可用于铜电极陶瓷电容器的介质的一种制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）按比例配备BaTiO3、MgTiO3、CaZrO3、ZrTiO4、Co2O3、Y2O3、V2O5和Ba4LiNb3O12；（2）将步骤（1）所配备的BaTiO3、MgTiO3、CaZrO3、ZrTiO4、Co2O3、Y2O3、V2O5和Ba4LiNb3O12粉碎并混合均匀，得到混合料；可以分别将上述各种原料粉碎后混合均匀；也可以将上述各种原料混合后进行粉碎，随后边粉碎边混合，或粉碎后再使各种原料混合均匀；粉碎设备可采用球磨，也可以采用其它粉碎设备；优选采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为：原料:球:水=1:3:(0.6-1.0)，球磨过程持续4－8小时；（3）对步骤(2)得到的混合料进行烘干；烘干的目的是去除混合料的水分；优选烘干温度为110℃，烘干时间为12小时；(4)向经步骤(3)烘干的混合料中加入粘合剂并进行造粒，得到颗粒状物料；上述粘合剂可采用聚乙烯醇水溶液；优选粘合剂采用浓度为10%(重量)的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为经步骤（3）烘干的混合料的重量的8－10%；通常在造粒后过40目筛，备用；(5)将步骤(4)得到的颗粒状物料压制成生坯片；可采用干压成型技术将颗粒状物料压制成生坯片。优选在20-30MPa的压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；干压成型的工作温度通常为室温；(6)将步骤(5)得到的生坯片本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于在于由下述重量配比的原料制成：BaTiO3 54‑91%，MgTiO3 1‑5%，CaZrO3 4‑20%，ZrTiO4 3‑12%，Co2O3 0.1‑1%，Y2O3 0.03‑1.0%，V2O5 0.1‑1.5%，Ba4LiNb3O12 0.5‑8.5%。
【技术特征摘要】
1.一种可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于在于由下述重量配比的原料制成：BaTiO354-91%，MgTiO31-5%，CaZrO34-20%，ZrTiO43-12%，Co2O30.1-1%，Y2O30.03-1.0%，V2O50.1-1.5%，Ba4LiNb3O120.5-8.5%；所述Ba4LiNb3O12采用如下工艺制备：按8：1：3的摩尔比配备BaCO3、Li2CO3和Nb2O5，然后对BaCO3、Li2CO3和Nb2O5进行研磨并混合均匀；再将BaCO3、Li2CO3和Nb2O5的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1150-1200℃下保温120分钟，得到Ba4LiNb3O12。2.根据权利要求1所述的可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于所述可用于铜电极陶瓷电容器的介质由下述重量配比的原料制成：BaTiO366-82%,MgTiO31-3%,CaZrO35-15%,ZrTiO45-10%,Co2O30.3-0.8%,Y2O30.1-0.8%,V2O50.3-1.2%,Ba4LiNb3O120.5-8.5%。3.根据权利要求1所述的可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于所述可用于铜电极陶瓷电容器的介质由下述重量配比的原料制成：BaTiO370-85%,MgTiO31-3%,CaZrO35-14%,ZrTiO45-10%,Co2O30.3-0.8%,Y2O30.1-0.8%,V2O50.3-1.2%,Ba4LiNb3O120.5-8.5%。4.根据权利要求1所述的可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于所述可用于铜电极陶瓷电容器的介质由下述重量配比的原料制成：BaTiO373-87.8%,MgTiO31-3%,CaZrO35-14%,ZrTiO45-10%,Co2O30.3-0.8%,Y2O30.1-0.8%,V2O50.3-1.2%,Ba4LiNb3O120.5-8.5%。5.根据权利要求1－4任一项所述的可用于铜电极陶瓷电容器的介质，其特征在于：所述MgT...
【专利技术属性】
技术研发人员：林榕，胡勇，黄瑞南，黄新友，黄哲，
申请(专利权)人：汕头高新区松田实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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