一种高压陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡35～55份、氧化铝20～25份、二氧化钛5～7份、锆酸锶15～23份、钛酸锶3～8份、氧化钇2～6份、氧化锌1～3份、二氧化铈0.1～0.5份、膨润土1～2份。所述高压陶瓷有具有高介电常数、低介质损耗的优点，并且结构稳定性好。

High pressure ceramic material and preparation method thereof

The invention discloses a high voltage ceramic material, which comprises the following raw materials in weight portion: 35 to 55 portions of barium titanate and alumina 20 - 25, 5 - 7, titanium dioxide SrZrO3 15 ~ 23, 3 ~ 8, strontium titanate yttrium oxide 2 - 6, 1 - 3, Zinc Oxide two the 0.1 cerium oxide - 0.5, bentonite 1 ~ 2. The high voltage ceramic has the advantages of high dielectric constant and low dielectric loss, and the structural stability is good.

【技术实现步骤摘要】
一种高压陶瓷材料及其制备方法
本专利技术属于高压陶瓷
，具体涉及一种高压陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
目前广泛生产使用的高压陶瓷电容器材料中往往含有大量的铅，铅是一种强污染物范围的元素，它具有不可降解性，对人体和环境都会造成长期持久的伤害。且同时一般配方的无铅陶瓷电容器材料的介电常数较小，不能满足电子线路小型化的需求，且耐压值不够高；现有的钛酸钡基陶瓷材料虽然拥有一定的高介电常数和低介质损耗，但是其陶瓷材料的结构稳定性差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高压陶瓷材料及其制备方法，解决了上述
技术介绍
中的问题，所述高压陶瓷有具有高介电常数、低介质损耗的优点，并且结构稳定性好。为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：一种高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡35～55份、氧化铝20～25份、二氧化钛5～7份、锆酸锶15～23份、钛酸锶3～8份、氧化钇2～6份、氧化锌1～3份、二氧化铈0.1～0.5份、膨润土1～2份。优选的，所述高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡45～49份、氧化铝22～24份、二氧化钛5.2～6.3份、锆酸锶18～21份、钛酸锶4～7份、氧化钇3～5份、氧化锌2～3份、二氧化铈0.3～0.4份、膨润土1.1～1.7份。优选的，所述高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡46份、氧化铝23份、二氧化钛5.9份、锆酸锶20份、钛酸锶6份、氧化钇4份、氧化锌2.3份、二氧化铈0.3份、膨润土1.5份。优选的，所述钛酸钡的制备方法包括以下步骤：（1）按1∶1的摩尔比配备碳酸钡和二氧化钛；（2）对碳酸钡和二氧化钛进行研磨并混合均匀，再将碳酸钡和二氧化钛的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1260℃下保温120分钟，得到钛酸钡；（3）将步骤（2）得到的钛酸钡放入研磨机研磨并过200目筛，即可得到所述钛酸钡。优选的，所述膨润土为纳基膨润土。一种制备所述高压陶瓷材料的方法，包括以下步骤：（1）按上述配方称取钛酸钡、氧化铝、二氧化钛、锆酸锶、钛酸锶、氧化钇、氧化锌、二氧化铈、膨润土，备用；（2）将钛酸钡、氧化铝、锆酸锶、钛酸锶用蒸馏水或者去离子水采用行星球磨机球磨混合，球磨3～8小时后，置于烘干机中烘干，制得干粉料；（3）将步骤（2）制得的干粉料放入反应釜中，升温至500～600℃，保温1～2小时，在惰性气氛中加入二氧化钛、氧化钇、氧化锌、二氧化铈、膨润土，搅拌混合均匀，继续升温至700～800℃，得混合物料；（4）将步骤（3）得到的混合物料中加入聚乙烯醇溶液，放入超声分散仪中分散30～50分钟，置于20～30MPa下挤压成型，然后置于1235～1245℃中烧结1～2小时；（5）将步骤（4）得到的产物，以15℃/min的速度降温至800～850℃，保温1～2小时，然后自然冷却，得到所述高压陶瓷材料。优选的，所述步骤（4）中聚乙烯醇溶液的浓度为10%。优选的，所述步骤（4）中聚乙烯醇溶液的重量为混合物料重量的10%。本专利技术与现有技术相比，其具有以下有益效果：本专利技术所述的高压陶瓷材料对组分配方和制备工艺进行了优化改进，配方不含铅元素，绿色环保，成本低；通过对钛酸钡进行改性，极大的改善陶瓷材料的介电性能，大大提高陶瓷材料的介电常数与耐压值，还极大的降低了介质损耗，并且还极大的提高了陶瓷材料的结构稳定性，高温下稳定性得到极大的提高，改善了现有钛酸钡基陶瓷材料的稳定性差的问题；通过本专利技术配制的添加料与经过煅烧后的膨润土的协同作用，能够改善陶瓷材料的温度特性。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1本实施例涉及一种高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡35份、氧化铝20份、二氧化钛5份、锆酸锶15份、钛酸锶3份、氧化钇2份、氧化锌1份、二氧化铈0.1份、膨润土1份。其中，所述钛酸钡的制备方法包括以下步骤：（1）按1∶1的摩尔比配备碳酸钡和二氧化钛；（2）对碳酸钡和二氧化钛进行研磨并混合均匀，再将碳酸钡和二氧化钛的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1260℃下保温120分钟，得到钛酸钡；（3）将步骤（2）得到的钛酸钡放入研磨机研磨并过200目筛，即可得到所述钛酸钡。其中，所述膨润土为纳基膨润土。一种制备所述高压陶瓷材料的方法，包括以下步骤：（1）按上述配方称取钛酸钡、氧化铝、二氧化钛、锆酸锶、钛酸锶、氧化钇、氧化锌、二氧化铈、膨润土，备用；（2）将钛酸钡、氧化铝、锆酸锶、钛酸锶用蒸馏水或者去离子水采用行星球磨机球磨混合，球磨3小时后，置于烘干机中烘干，制得干粉料；（3）将步骤（2）制得的干粉料放入反应釜中，升温至500℃，保温1小时，在惰性气氛中加入二氧化钛、氧化钇、氧化锌、二氧化铈、膨润土，搅拌混合均匀，继续升温至700℃，得混合物料；（4）将步骤（3）得到的混合物料中加入浓度为10%的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液的重量为混合物料重量的10%，放入超声分散仪中分散30分钟，置于20MPa下挤压成型，然后置于1235℃中烧结1小时；（5）将步骤（4）得到的产物，以15℃/min的速度降温至800℃，保温1小时，然后自然冷却，得到所述高压陶瓷材料。实施例2本实施例涉及一种高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡55份、氧化铝25份、二氧化钛7份、锆酸锶23份、钛酸锶8份、氧化钇6份、氧化锌3份、二氧化铈0.5份、膨润土2份。其中，所述钛酸钡的制备方法包括以下步骤：（1）按1∶1的摩尔比配备碳酸钡和二氧化钛；（2）对碳酸钡和二氧化钛进行研磨并混合均匀，再将碳酸钡和二氧化钛的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1260℃下保温120分钟，得到钛酸钡；（3）将步骤（2）得到的钛酸钡放入研磨机研磨并过200目筛，即可得到所述钛酸钡。其中，所述膨润土为纳基膨润土。一种制备所述高压陶瓷材料的方法，包括以下步骤：（1）按上述配方称取钛酸钡、氧化铝、二氧化钛、锆酸锶、钛酸锶、氧化钇、氧化锌、二氧化铈、膨润土，备用；（2）将钛酸钡、氧化铝、锆酸锶、钛酸锶用蒸馏水或者去离子水采用行星球磨机球磨混合，球磨8小时后，置于烘干机中烘干，制得干粉料；（3）将步骤（2）制得的干粉料放入反应釜中，升温至600℃，保温2小时，在惰性气氛中加入二氧化钛、氧化钇、氧化锌、二氧化铈、膨润土，搅拌混合均匀，继续升温至800℃，得混合物料；（4）将步骤（3）得到的混合物料中加入浓度为10%的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液的重量为混合物料重量的10%，放入超声分散仪中分散50分钟，置于30MPa下挤压成型，然后置于1245℃中烧结2小时；（5）将步骤（4）得到的产物，以15℃/min的速度降温至850℃，保温2小时，然后自然冷却，得到所述高压陶瓷材料。实施例3本实施例涉及一种高压陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡45份、氧化铝22份、二氧化钛5.2份、锆酸锶18份、钛酸锶4份、氧化钇3份、氧化锌2份、二氧化铈0.3份、膨润土1.1份。其中，所述钛酸钡的制备方法包括以下步骤：（1）按1∶1的摩尔比配备碳酸钡和二氧化钛；（2）对碳酸钡和二氧化钛进行研磨并混合均匀，再将碳酸钡和二氧化钛的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1260℃下保温120分钟，得到钛酸钡；（3）将步骤（2）得到的钛酸钡放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：钛酸钡35～55份、氧化铝20～25份、二氧化钛5～7份、锆酸锶15～23份、钛酸锶3～8份、氧化钇2～6份、氧化锌1～3份、二氧化铈0.1～0.5份、膨润土1～2份。

【技术特征摘要】
1.一种高压陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：钛酸钡35～55份、氧化铝20～25份、二氧化钛5～7份、锆酸锶15～23份、钛酸锶3～8份、氧化钇2～6份、氧化锌1～3份、二氧化铈0.1～0.5份、膨润土1～2份。2.根据权利要求1所述的高压陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：钛酸钡45～49份、氧化铝22～24份、二氧化钛5.2～6.3份、锆酸锶18～21份、钛酸锶4～7份、氧化钇3～5份、氧化锌2～3份、二氧化铈0.3～0.4份、膨润土1.1～1.7份。3.根据权利要求1所述的高压陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：钛酸钡46份、氧化铝23份、二氧化钛5.9份、锆酸锶20份、钛酸锶6份、氧化钇4份、氧化锌2.3份、二氧化铈0.3份、膨润土1.5份。4.根据权利要求1所述的高压陶瓷材料，其特征在于，所述钛酸钡的制备方法包括以下步骤：（1）按1∶1的摩尔比配备碳酸钡和二氧化钛；（2）对碳酸钡和二氧化钛进行研磨并混合均匀，再将碳酸钡和二氧化钛的混合物料放入氧化铝坩埚内，于1260℃下保温120分钟，得到钛酸钡；（3）将步骤（2）得到的钛酸钡放入研磨机研磨并过200目筛，即可得到所述钛酸钡。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程劲松，
申请(专利权)人：合肥尚强电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34