一种采用溶胶凝胶法制备钛酸铜钇巨介电陶瓷材料的方法技术

技术编号:10341188 阅读:221 留言:0更新日期:2014-08-21 14:04
本发明专利技术公开了一种采用溶胶凝胶法制备钛酸铜钇巨介电陶瓷材料的方法,以硝酸钇、硝酸铜、钛酸四正丁酯作为原料,选用无水乙醇作为溶剂,采用溶胶凝胶法使原料在分子水平上混合均匀,从而得到高纯度、粒度均一、活性较高的Y2/3Cu3Ti4O12陶瓷粉体,解决了固相反应制备Y2/3Cu3Ti4O12陶瓷粉体时原料混合不均、球磨时易引入杂质导致产物纯度不高、粉体活性不高的问题。本发明专利技术制备方法简单、成品率高,所制备的钛酸铜钇巨介电陶瓷材料介电损耗低、介电常数高、电常数频率稳定性好,在1kHz下其介电常数最高可达52607、介电损耗为0.10,且介电常数在很宽的频率范围内≥50000,同时介电损耗在很宽的频率范围下≤0.10,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料
,具体涉及到一种用于存储器或电容器件的巨介电陶瓷材料的制备方法。
技术介绍
随着微电子技术市场对陶瓷电容器和微波介质元件等实用型器件微型化、集成化、智能化的需求,介电陶瓷的研究越来越受到人们的广泛重视,特别是其在动态随机存储(DRAM)和高介电电容器(MLCC)中有着广泛的应用前景。具有钙钛矿相结构的钛酸钡系的BaxSr1^xTiO3和钛酸铅系的PbZrxTihO3材料,介电常数可达1000以上。国内外对BaxSivxTiO3和PbZrxTihO3高介电材料进行了深入的研究。目前,该材料已广泛用于制造电容器、探测器、存储器等各种电子器件。然而,其高介电常数主要来源于铁电材料晶体结构和非线性的介电现象。由于铁电体在居里温度处发生铁电相到顺电相的转变,使铁电材料的介电常数强烈地受到温度的影响,从而导致器件的稳定性变差。因此,开发出新型宽温度稳定型的高介电材料是迫切需要的。CaCu3Ti4O12 (简称CCT0)是近几年受到关注的高介电材料之一,不仅具有极高的介电常数,并且在相当宽的温度范围内介电常数可保持不变,而且还显示出强烈的非线性特性,这就本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用溶胶凝胶法制备钛酸铜钇巨介电陶瓷材料的方法,该陶瓷材料用通式Y2/3Cu3Ti4O12表示的材料组成,其特征在于它由下述步骤制备而成:(1)配料按通式Y2/3Cu3Ti4O12的化学计量分别取原料Y(NO3)3·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Ti(C4H9O)4,将Y(NO3)3·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O溶解于去离子水或去离子水与乙醇的的混合溶液中,记为溶液1;将Ti(C4H9O)4溶解于乙酸与乙醇的体积比为1:4~15的混合溶液中,记为溶液2;在搅拌条件下,将溶液1倒入溶液2中,所得混合液中钛酸丁酯的浓度为0.3~0.9mol/L、乙酸的体积分数为5%~20%,去...

【技术特征摘要】
1.一种采用溶胶凝胶法制备钛酸铜钇巨介电陶瓷材料的方法,该陶瓷材料用通式Y273Cu3Ti4O12表示的材料组成,其特征在于它由下述步骤制备而成: (1)配料按通式 Y273Cu3Ti4O12 的化学计量分别取原料 Y (NO3) 3.6H20、Cu (NO3) 2.3H20、Ti (C4H9O) 4,将Y(NO3)3.6H20和Cu(NO3)2.3H20溶解于去离子水或去离子水与乙醇的的混合溶液中,记为溶液I ;将Ti (C4H9O)4溶解于乙酸与乙醇的体积比为1:4~15的混合溶液中,记为溶液2;在搅拌条件下,将溶液I倒入溶液2中,所得混合液中钛酸丁酯的浓度为0.3~0.9mol/L、乙酸的体积分数为5%~20%,去离子水的体积分数为常温~40°C反应4~8小时,得到凝胶,所得凝胶经陈化、干燥、研磨,得到干凝胶粉; (2)预烧 将干凝胶粉置于氧化铝坩埚内,加盖,700~850°C预烧10~15小时,自然冷却至常温,得到预烧粉; (3)球磨 将预烧粉装入尼龙罐中,加入无水乙醇和玛瑙球,无水乙醇与预烧粉的质量比为I: 1.0~1.2,球磨6~12小时,分离玛瑙球,干燥,研磨,得到球磨后的预烧粉; (4)造粒 向球磨后的预烧粉中加入其质量40%~50%的质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液,充分搅拌,研细,自然干燥,过120目筛,制成球状粉粒; (5)压片 将球状粉粒放入不锈钢模具内,用IOOMPa的压力将其压制成圆柱状坯件; (6)烧结 将圆柱状坯件放入氧化铝平板上,用380分钟升温至500°C,保温I小时,再以2°C /分钟升温速率升温至1050~1070°C,烧结20~30小时,然后以2V /分钟降温速率降温至800°C,随炉自然冷却至常温; (7)烧银 将烧结后的陶瓷表面打磨,抛光至0.5~0.6mm厚,用酒精搽拭干净,在其上下表面分别涂覆厚度为0.01~0.03mm的银浆,840°C保温30分钟,自然冷却至常温,制备成钛酸铜钇巨介电陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的采用溶胶凝胶法制备钛酸铜钇巨介电陶瓷材料的方法,其特征在于:所述的配料步骤(1)中,按通式Y2...

【专利技术属性】
技术研发人员:晁小练李俊伟杨祖培
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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