【技术实现步骤摘要】
CaCu3Ti4O12体系多层陶瓷电容器及其制备方法
本专利技术属于材料领域,具体涉及陶瓷领域,更具体涉及一种CaCu3Ti4O12体系多层陶瓷电容器及其制备方法。
技术介绍
CaCu3Ti4O12体系由于其超高的介电常数以及低介电损耗,属于巨介电材料,而陶瓷具有优良的机械性能以及化学稳定性,所以CaCu3Ti4O12体系陶瓷被认为是制备大电容器的理想材料。目前国内外的陶瓷电容器采用的是BaTiO3体系,介电常数在1000左右,并且居里温度在100℃左右,在使用过程中容易改性,不适合制备低损耗、高稳定性的大电容器。在《一种壳-芯结构CaCu3Ti4O12陶瓷材料及其制备方法》的专利中提到了采用溶胶法制备CCTO陶瓷材料,介电常数达到9×103,介电损耗达到0.3。而在目前国内外关于CCTO陶瓷材料的研究报导中,已经能够把介电常数提高到1.0×104左右量级,同时介电常数在0.2以下,更好地适用于制备大电容器。流延成型技术具有工艺简单、生产效率高、方法稳定等特点,可以制备大面积的超薄材料,被广泛应用在电子、材料、能源等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种CaCu3Ti4O12体系多层陶瓷电容器及其制备方法。本专利技术提供的CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器,是由至少两层陶瓷片组成的陶瓷片组、电极层和作为两极的导线组成;构成所述陶瓷片的材料为CaCu3Ti4O12;每片陶瓷片上表面和下表面均设置有电极层;所述电极层位于陶瓷片表面的左端或右端,且同一陶瓷片的上表面和下表面上的电极层不在同一端,相邻两陶瓷片相接触的两表面的电极层位于同一端;在所述陶瓷片组 ...
【技术保护点】
一种CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器,是由至少两层陶瓷片组成的陶瓷片组、电极层和作为两极的导线组成;构成所述陶瓷片的材料为CaCu3Ti4O12;每片陶瓷片上表面和下表面均设置有电极层;所述电极层位于陶瓷片表面的左端或右端,且同一陶瓷片的上表面和下表面上的电极层不在同一端,相邻两陶瓷片相接触的两表面的电极层位于同一端;在所述陶瓷片组的两侧立面设置有与最外侧陶瓷片表面的电极层相连接的电极层;所述导线为两根,分别与陶瓷片组的两侧相连。
【技术特征摘要】
1.一种CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器,是由至少两层陶瓷片组成的陶瓷片组、电极层和作为两极的导线组成;构成所述陶瓷片的材料为CaCu3Ti4O12;每片陶瓷片上表面和下表面均设置有电极层;所述电极层位于陶瓷片表面的左端或右端,且同一陶瓷片的上表面和下表面上的电极层不在同一端,相邻两陶瓷片相接触的两表面的电极层位于同一端;在所述陶瓷片组的两侧立面设置有与最外侧陶瓷片表面的电极层相连接的电极层;所述导线为两根,分别与陶瓷片组的两侧相连。2.根据权利要求1所述的CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器,其特征在于:构成所述电极的材料为银胶、银或铜;所述陶瓷片的厚度为100μm~10mm;所述CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器的介电常数不小于1.0×104,介电损耗低于0.2。3.根据权利要求2所述的CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器,其特征在于:所述陶瓷片的厚度为0.15mm-1mm。4.一种制备权利要求1所述CaCu3Ti4O12体系陶瓷电容器的方法,包括如下步骤:1)按照CaCu3Ti4O12的化学计量比将CaCO3、CuO、TiO2混合,再加入球磨介质和溶剂A进行球磨,将球磨所得浆料烘干后进行煅烧,再降温至室温,得到中间产物a;2)将步骤1)所得中间产物a研磨成粉末后,加入球磨介质、溶剂B和分散剂进行第一次球磨;再将第一次球磨后所得浆料与塑性剂、粘接剂和除泡剂混匀进行第二次球磨,得到中间产物b;3)将步骤2)所得中间产物b脱泡后进行流延成型,得到单层流延片后排胶,得到脱脂后的陶瓷坯体;4)将步骤3)所得脱脂后的陶瓷坯体进行烧结,得到陶瓷片后,将至少两片陶瓷片叠在一起得到陶瓷片组,在每片陶瓷片上表面和下表面分别制备一层电极层;所述电极层位于陶瓷片表面的左端或右端,且同一陶瓷片的上表面和下表面上的电极层不在同一端,相邻两陶瓷片相接触的两表面的电极层位于同一端;再在所述陶瓷片组的两侧立面设置有与最外侧陶瓷片表面的电极层相连接的电极层,再从陶瓷片组的两侧分别引出一根导线,作为所述CaCu3Ti4O12体系多层陶瓷电容器的两极,得到所述CaCu3Ti4O12体系多层陶瓷电容器。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述步骤1)中,球磨介质为Zr2O3磨球;所述球磨介质与CaCO3、CuO和TiO2总质量的比例为1-5:1;所述溶剂A选自乙醇、丁酮和丙酮中的至少一种;所述溶剂A与CaCO3、CuO和TiO2总质量的比例为1-3:1;所述球磨步骤中,球磨转速为30-500r/min;环境温度为10-40℃;球磨时间为5-40小时;所述煅烧步骤中,升温速率为1-10℃/min;终温为700-1000℃;保温时间为1-50小时;所述降温步骤中,降温速率为1-10℃/min。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述球磨介质与CaCO3、CuO和TiO2总质量的比例为3:1;所述溶剂A与CaCO3、CuO和TiO2总质量的比例为2:1;所述球磨步骤中,球磨转速为230r/min;环境温度为22℃;球磨时间为24h;所述煅烧步骤中,升温速率为5℃/min;终温为900℃;保温时间为5小时;所述降温步骤中,降温速率为10℃/min。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述步骤2)研磨步骤中,研磨后所得粉末的目数为50-150目;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹永革,王文超,朱辰,唐飞,袁轩一,王方宇,麻朝阳,
申请(专利权)人:中国人民大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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