高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷，化学式为(Bi1.5Zn0.1Sr0.4)(Zn0.5Nb1.5)O7，x＝0.4；采用Bi2O3、Nb2O5、SrCO3和ZnO为原料，于750℃煅烧，925～1000℃烧结，克服了现有技术温度稳定性较差的缺点，提供了一种满足NP0特性(在温度从-55℃到+125℃的范围之内，电容量温度系数(TCC)≤±30×10-6/℃)的高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷及其制备方法。本发明专利技术具有低的介质损耗tanδ≤0.0065，高的介电常数εr在140～150之间，电容量温度系数TCC在-30×10-6/℃～30×10-6/℃范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种。
技术介绍
近年来，随着电子线路日益微型化、集成化和高频化，电子元件必须尺寸小，具有高频、高可靠、价格低廉和高集成度等特性。多层片式陶瓷电容器(MLCC)凭借其小体积、大比容、耐潮湿、长寿命、高可靠性、片式化以及适应从低频到超高频范围的集成电路的使用等优点，已成为最能适应电子技术飞速发展的元件之一。立方焦绿石Bih5ZnNbh5O7系陶瓷是以Bi2O3-ZnO-Nb2O5三元系统为基础的陶瓷介质，其具有烧结温度低、介电常数高~150)、介电损耗小等优点，并且其不与Ag内电极浆料起反应，可采用低钯含量的银钯浆料作为内电极，应用于多层片式陶瓷电容器(MLCC)的制备，并大大降低多层器件的成本。然而，材料的电容量温度系数非常低(TCC ^-400X io-6/°c),不利于实际应用。以此，调节体系的电容量温度系数，提高体系的温度稳定性，成为研究者急需解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，是克服体系温度稳定性较差的缺点，提供一种满足NPO特性(在温度从-55°C到+125°C的范围之内，电容量温度系数(TCC) ( ±30X10_6/°C)的高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷及 其制备方法。本专利技术通过如下技术方案予以实现。一种高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷，化学式为(Bih5ZnaiSra4) (Zna5Nb1JO7;该高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷的制备方法，具有如下步骤:(I)将原料 Bi2O3' Nb2O5' SrCO3 和 ZnO 按(Bih5ZnaiSra4) (Zna5Nbh5)O7 的化学计量比称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤⑵处理后的粉料于750°C煅烧，保温4小时，合成主晶相；(4)在步骤(3)煅烧处理后的粉料中外加质量百分比为0.75%的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以2MPa的压力压成坯体；(5)将步骤(4)成型后的坯体于925~1000°C烧结，保温4小时，制成高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷；(6)测试制品的高频介电性能。所述步骤⑵与步骤(4)的烘干温度为100°C。所述步骤⑵与步骤(4)的陶瓷粉体与氧化锆球、去离子水的质量比为1:1:2。所述步骤⑷的还体为Φ IOmmX Imm的圆片。所述步骤(5)的烧结温度为975°C，保温时间为4h。本专利技术的有益效果:提供了一种高介电常数温度稳定型陶瓷电容器介质材料，制得的(Bih5ZnaiSra4) (Zna5Nbh5)O7材料，其具有较低的烧结温度为925~1000。。，低的介质损耗tan δ < 0.0065，高的介电常数ε ^在140~150之间，电容量温度系数TCC在-30 X 10-6/oC~30 X 10_6/°C范围内，符合NPO型介质材料的标准，可用于多层片式陶瓷电容器(MLCC)的制备,大大降低多层器件的成本。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，实例中所用原料均为市售分析纯试剂，具体实施例如下。实施例1(I)将原料 Bi203、Nb205、SrC03、Zn0 按(Bih5ZnaiSra4) (Zna5Nbh5)O7 的化学计量比称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4小时，粉体与氧化锆球、去离子水的质量比为1:1: 2;将球磨后的原料置于红外干燥箱中于100°C下烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤⑵混合均匀的粉料于750°C煅烧，保温4小时，合成主晶相；(4)在煅烧后的粉料中外加质量百分比为0.75%的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，粉体与氧化锆球、去离子水的质量比为1:1: 2，球磨12小时，于100°C烘干后过80目筛,再用粉末压片机以2MPa的压力压成Φ IOmmX Imm的还体；(5)将步骤(4)成型后的坯体于975°C烧结，保温4小时，制成高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷；(6)采用Agilent4278A阻抗分析仪测试其介电性能，在IMHz下，ε r =148.4，tan δ = 0.0045，TCC = 0.118 X 1(T6/°C。实施例2-4实施例2-4与实施例1的制备工艺的区别在于烧结温度的不同，其烧结温度与相应的介电性能详见表1。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷，化学式为(Bi1.5Zn0.1Sr0.4)(Zn0.5Nb1.5)O7，x＝0；该高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷的制备方法，具有如下步骤：(1)将原料Bi2O3、Nb2O5、SrCO3和ZnO按(Bi1.5Zn0.1Sr0.4)(Zn0.5Nb1.5)O7的化学计量比称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)处理后的粉料于750℃煅烧，保温4小时，合成主晶相；(4)在步骤(3)煅烧处理后的粉料中外加质量百分比为0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以2MPa的压力压成坯体；(5)将步骤(4)成型后的坯体于925～1000℃烧结，保温4小时，制成高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷；(6)测试制品的高频介电性能。

【技术特征摘要】
1.一种高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷，化学式为(Bih5ZnaiSra4) (Zna5Nbh5)O7,x = 0； 该高介电常数温度稳定型高频介质陶瓷的制备方法，具有如下步骤:(1)将原料Bi2O3' Nb2O5' SrCO3 和 ZnO 按(Bih5ZnaiSra4) (Zna5Nbh5)O7 的化学计量比称量配料； (2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料； (3)将步骤(2)处理后的粉料于750°C煅烧，保温4小时，合成主晶相； (4)在步骤(3)煅烧处理后的粉料中外加质量百分比为0.75%的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨12小时，烘干后过80目...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲霞，金雨馨，董和磊，于仕辉，许丹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12