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一种MLCC用高介电常数陶瓷材料及其制备方法技术

技术编号:14778480 阅读:98 留言:0更新日期:2017-03-09 14:17
本发明专利技术公开了一种MLCC用高介电常数陶瓷材料,其化学式为:Ba(Zr0.2Ti0.8)O3+xmol%Nb2O5,其中外加的Nb2O5为x=0.1~0.6mol%。先将BaCO3、TiO2、ZrO2按化学计量式Ba(Zr0.2Ti0.8)O3进行配料,经球磨、烘干、过筛后于1000~1200℃预烧;再与外加的Nb2O5混合,再经球磨、烘干、过筛后压制成型为坯体;坯体于1250℃~1270℃烧结,制成高介电常数陶瓷材料。本发明专利技术的室温介电常数εr为2944~38328,介电损耗为0.005~0.1。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子信息材料与元器件领域,特别涉及一种用于MLCC的高介电常数材料的制备方法
技术介绍
多层片式陶瓷电容器(Multi-LayerCeramicCapacitor,MLCC)是一种适用于SMT(SurfaceMountTechnology)表面贴装的片式电容器,几乎所有的电子整机都必须配套应用。特别是移动通信产品、计算机、数码相机、新一代数字化家电产品,而且随着电子整机产品趋向于轻、薄、短、小和表面贴装技术的日益普及,MLCC也逐渐向小型化、微型化的方向发展。为了适应MLCC的小型化发展趋势,对MLCC用介质材料也提出了高介电常数、低介电损耗的要求。BaTiO3基铁电陶瓷是MLCC的核心材料,锆钛酸钡(Ba(Zr0.2Ti0.8)O3)是ZrO2掺杂BaTiO3所形成固溶体系。该体系具有高的介电常数(~20000)和适中的介电损耗(~0.08)。通过对其进行掺杂改性,可以进一步提高材料的介电常数,降低介电损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的,是为进一步提高Ba(Zr0.2Ti0.8)O3介质材料的介电常数,并进一步降低材料的介电损耗,适应MLCC逐渐向小型化方向发展的需要。以BaCO3、TiO2、ZrO2、Nb2O5为原料,通过固相法制备MLCC用高介电常数陶瓷材料。本专利技术通过如下技术方案予以实现。一种MLCC用高介电常数陶瓷材料,其化学式为:Ba(Zr0.2Ti0.8)O3+xmol%Nb2O5,其中外加的Nb2O5为x=0.05~0.6mol%;该MLCC用高介电常数陶瓷材料的制备方法,具体步骤如下:(1)将BaCO3、TiO2、ZrO2按化学计量式Ba(Zr0.2Ti0.8)O3进行配料,将原料放入聚酯罐中,加入去离子水和氧化锆球后,球磨4~8小时;(2)将步骤(1)球磨后的原料放入干燥箱中,于100~120℃烘干,然后过40目筛;(3)将步骤(2)过筛后的原料放入中温炉中,于1000~1200℃预烧,保温2~6小时;(4)将步骤(3)预烧后的原料与外加的0.05~0.6mol%Nb2O5进行混合,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨10~14小时,烘干后过筛,再用粉末压片机压制成型为坯体;(5)将步骤(4)的坯体于1250℃~1270℃烧结,保温2~6小时,制成MLCC用高介电常数陶瓷材料。所述步骤(1)、步骤(4)球磨工艺的原料与去离子水和氧化锆球的质量比为1︰1︰1。所述步骤(4)的坯体直径为10mm,厚度为1mm。所述步骤(4)的坯体成型压力为2~8Mpa。所述步骤(5)的烧结温度为1270℃。所述步骤(4)外加Nb2O5的掺杂比例为0.2mol%。本专利技术通过固相法制备了MLCC用高介电常数陶瓷材料Ba(Zr0.2Ti0.8)O3+xmol%Nb2O5。其室温介电常数εr为2944~38328,介电损耗为0.005~0.1。具体实施方式本专利技术以BaCO3(分析纯)、TiO2(分析纯)、ZrO2(分析纯)、Nb2O5(分析纯)为初始原料,通过简单固相法制备陶瓷电容器用介质陶瓷材料。具体实施方案如下:(1)将BaCO3、TiO2、ZrO2按化学计量式Ba(Zr0.2Ti0.8)O3进行配料,将混合原料放入聚酯罐中,加入去离子水和氧化锆球后,在行星式球磨机上球磨6小时,球磨机转速为400转/分;(2)将球磨后的原料置于干燥箱中,于100℃烘干,而后过40目筛;(3)将过筛后的原料放入中温炉,于1100℃预烧,保温4小时;(4)将步骤(3)预烧后的原料按按化学计量式Ba(Zr0.2Ti0.8)O3+xmol%,外加Nb2O5为x=0.05~0.6mol%进行混合,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨12小时,于100℃烘干,而后过40目筛,再用粉末压片机以4MPa的压力压制成型为坯体;所述坯体的直径为10mm,厚度为1mm;(5)将坯体于1250℃~1270℃烧结,保温4小时,制成MLCC用高介电常数的介质陶瓷材料。通过HEWLETTPACKARD4278A测试所得制品的介电性能。具体实施例的主要工艺参数及其介电性能详见表1。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MLCC用高介电常数陶瓷材料,其化学式为:Ba(Zr0.2Ti0.8)O3+xmol%Nb2O5,其中外加的Nb2O5为x=0.05~0.6mol%。该MLCC用高介电常数陶瓷材料的制备方法,具体步骤如下:(1)将BaCO3、TiO2、ZrO2按化学计量式Ba(Zr0.2Ti0.8)O3进行配料,将原料放入聚酯罐中,加入去离子水和氧化锆球后,球磨4~8小时;(2)将步骤(1)球磨后的原料放入干燥箱中,于100~120℃烘干,然后过40目筛;(3)将步骤(2)过筛后的原料放入中温炉中,于1000~1200℃预烧,保温2~6小时;(4)将步骤(3)预烧后的原料与外加的0.05~0.6mol%Nb2O5进行混合,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨10~14小时,烘干后过筛,再用粉末压片机压制成型为坯体;(5)将步骤(4)的坯体于1250℃~1270℃烧结,保温2~6小时,制成MLCC用高介电常数陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种MLCC用高介电常数陶瓷材料,其化学式为:Ba(Zr0.2Ti0.8)O3+xmol%Nb2O5,其中外加的Nb2O5为x=0.05~0.6mol%。该MLCC用高介电常数陶瓷材料的制备方法,具体步骤如下:(1)将BaCO3、TiO2、ZrO2按化学计量式Ba(Zr0.2Ti0.8)O3进行配料,将原料放入聚酯罐中,加入去离子水和氧化锆球后,球磨4~8小时;(2)将步骤(1)球磨后的原料放入干燥箱中,于100~120℃烘干,然后过40目筛;(3)将步骤(2)过筛后的原料放入中温炉中,于1000~1200℃预烧,保温2~6小时;(4)将步骤(3)预烧后的原料与外加的0.05~0.6mol%Nb2O5进行混合,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨10~14小时,烘干后过筛,再用粉末压片机压制成型为坯体;...

【专利技术属性】
技术研发人员:李玲霞孙正郑浩然
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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