高耐压陶瓷电容器介质材料、其制备方法及其电容器的制备方法技术

本发明专利技术公开了高耐压陶瓷电容器介质材料，包括主材料及改性剂，所述的主材料为Sr、Mg掺杂的BaTiO

Dielectric material, preparation method and preparation method of high voltage resistant ceramic capacitor

The invention discloses a dielectric material of a high voltage resistant ceramic capacitor, which includes a main material and a modifier. The main material is Sr, Mg doped BaTiO

【技术实现步骤摘要】
高耐压陶瓷电容器介质材料、其制备方法及其电容器的制备方法
本专利技术涉及陶瓷电容器
，尤其是高耐压陶瓷电容器介质材料、其制备方法及高耐压陶瓷电容器的制备方法。
技术介绍
陶瓷电容器是一种基础的电子元件，广泛运用于电子线路中，随着电子产品的日新月异，电子产品的更新换代产品速度越来越快，陶瓷电容器的需求量急剧增加，带动了电容器产业的快速发展。耐电压特性是陶瓷电容器的关键指标，国内与国外电容器产品的差距主要就是体现在耐电压的性能上，现有的陶瓷电容器材料将钛酸钡与其余改性材料直接混合制成，如公布号为102115323A的专利公开了一种掺杂改性钛酸钡基陶瓷电容器材料，由钛酸钡、氧化镝、氧化钇混合制得，制得的材料由于晶相组成、晶粒分布差异，材料的耐电强度还需进一步提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高耐压陶瓷电容器介质材料、其制备方法及其电容器的制备方法，以得到晶粒均匀致密的材料，提升耐电强度。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种高耐压陶瓷电容器介质材料，包括主材料及改性剂，所述的主材料为Sr、Mg掺杂的BaTiO3，所述的改性剂为占主材料的质量百分比为以下比例的原料组成：ZnO0.5～1％，Y2O30.5～1.2％，MnCO30.1～0.5％，ZrO20.1～0.5％。进一步地，所述的改性剂还包括占主材料的质量百分比为以下比例的若干种原料组成：Dy2O30～0.3％，Ta2O50～0.3％，Sm2O30～0.5％，SiO20～0.5％。优选地，主材料包括化学式为(BaxSr1-x)4MgyTizO27的晶相成分，其中x＝0.5～0.95，y＝1～3，z＝8～15。本专利技术公开了高耐压陶瓷电容器介质材料的制备方法，采用上述高耐压陶瓷电容器介质材料，按照以下步骤制备，S1.将碳酸钡、二氧化钛、镁的氧化物或镁的碳酸盐、锶的氧化物或锶的碳酸盐混合进行湿法球磨，控制粒度在1μm以下，然后在空气气氛下煅烧3～4h，煅烧温度为1250℃～1300℃，得到主材料烧块。S2.将主材料烧块粉碎后得到主材料，将改性剂按比例称量与主材料混合得到原料。S3.将原料进行湿法球磨，控制粒度在0.5μm以下，然后加入粘合剂，混合均匀，得到研磨料；S4.将研磨料加入喷雾造粒塔进行喷雾造粒得到高耐压陶瓷电容器介质材料。进一步地，所述的步骤S1中，将以下质量份数的材料混合进行湿法球磨以得到主材料烧块：BaCO370～71份，SrCO30.1～0.2份，TiO228～30份，MgCO30.04～0.08份。优选地，步骤S1中，在空气气氛下煅烧3h，煅烧温度为1290℃。优选地，步骤S1中按混合料：研磨介质：水＝1:5:0.5的质量比例添加至球磨机中进行湿法球磨，步骤S3中按原料：研磨介质：水＝1:5:0.5的质量比例添加至球磨机中进行湿法球磨。其中，所述的研磨介质为氧化锆球磨珠。本专利技术还公开了高耐压陶瓷电容器的制备方法，采用高耐压陶瓷电容器介质材料，成型为3.8g/cm3～3.9g/cm3的坯体，升温至1280～1320℃烧结，获得陶瓷电容器瓷片，再印上银电极，经800℃～850℃还原后获得陶瓷电容器芯片，焊接包封后制得成品高耐压陶瓷电容器。其中，所述的粘结剂为丙烯酸系粘结剂。由于采用了上述结构，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术通过Sr、Mg的氧化物或碳酸盐的形式进行预先掺杂，得到掺杂有Sr、Mg的BaTiO3,Sr、Mg掺杂促进主材料的晶相合成，提高晶相完整性，同时利用材料Mg2+强烈抑制材料Ti4+的变价，减少主材料晶相的载流子数量，提高材料的耐压性能，进一步配合改性材料的细晶化、致密化，实现材料的高耐压特性。2、采用Sr、Mg预先掺杂得到的主材料包括化学式为(BaxSr1-x)4MgyTizO27的晶相成分，x＝0.5～0.95，y＝1～3，z＝8～15，与改性剂配合，可以使材料达到晶相完整、烧结致密、晶粒细小、均匀一致的较佳效果，从而提高材料的耐电压，交流击穿电压达到5KV/mm。附图说明图1是本专利技术的主材料的XRD图谱分析图。图2是图1中A处的放大示意图。图3是本专利技术实施例的测试样高耐压陶瓷电容器介质材料的电镜图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述。本实施例公开了高耐压陶瓷电容器介质材料，包括包括主材料及改性剂，主材料为Sr、Mg掺杂的BaTiO3(钛酸钡)，改性剂为占主材料的质量百分比为以下比例的原料组成：ZnO(氧化锌)0.5～1％，Y2O3(氧化钇)0.5～1.2％，Dy2O3(氧化镝)0～0.3％，MnCO3(碳酸锰)0.1～0.5％，Ta2O5(五氧化二钽)0～0.3％，ZrO2(二氧化锆)0.1～0.5％，Sm2O3(氧化钐)0～0.5％，SiO2(二氧化硅)0～0.5％。主材料由碳酸钡、二氧化钛、镁的氧化物或镁的碳酸盐、锶的氧化物或锶的碳酸盐混合制成。本实施例中通过以下质量配比的原料制得含有化学式为(BaxSr1-x)4MgyTizO27，x＝0.5～0.95，y＝1～3，z＝8～15的主材料：BaCO370～71份，SrCO30.1～0.2份，TiO228～30份，MgCO30.04～0.08份。以上材料均可以通过直接购买获得。材料的配比组成可如表1所示，表1中列出了5种实施方式(M1～M5)的配比方案。表1主材料的原料配比将表1中M1制得的主材料进行XRD图谱分析，得到图1及图2，从图中可以看出，制得的主材料包括化学式为(Ba0.77,Sr0.23)4MgTi11O27的晶相(其中x＝0.77，y＝1，z＝11)。主材料与改性剂的组成可如表2所示，表2列出了15种实施方式。表2高耐压陶瓷电容器介质材料的原料配比本专利技术公开了上述高耐压陶瓷电容器介质材料的制备方法，采用以下步骤制备。S1.按表1的混合料配比添加至球磨机中进行湿法球磨，其中混合料：研磨介质：水＝1:5:0.5的质量比例添加进行球磨，研磨介质为氧化锆球磨珠。控制粒度在1μm以下，然后在空气气氛下煅烧3～4h，煅烧温度为1250℃～1300℃，得到主材料烧块。S2.将主材料烧块粉碎后得到主材料，按表2的比例将改性剂称量与主材料混合得到原料。S3.将原料进行湿法球磨，其中原料：研磨介质：水＝1:5:0.5的质量比例添加至球磨机中进行球磨。研磨介质为氧化锆球磨珠，控制粒度在0.5μm以下，然后加入粘合剂，混合均匀，得到研磨料，粘结剂选用丙烯酸系粘结剂。S4.将研磨料加入喷雾造粒塔进行喷雾造粒得到高耐压陶瓷电容器介质材料。本专利技术还公开了高耐压陶瓷电容器的制备方法，采用以下步骤制备。S1-S4.同上制备步骤得到高耐压陶瓷电容器介质材料。S5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高耐压陶瓷电容器介质材料，其特征在于：包括主材料及改性剂，所述的主材料为Sr、Mg掺杂的BaTiO

【技术特征摘要】
1.高耐压陶瓷电容器介质材料，其特征在于：包括主材料及改性剂，所述的主材料为Sr、Mg掺杂的BaTiO3，所述的改性剂为占主材料的质量百分比为以下比例的原料组成：
ZnO0.5～1%，
Y2O30.5～1.2%，
MnCO30.1~0.5%，
ZrO20.1~0.5%。


2.如权利要求1所述的高耐压陶瓷电容器介质材料，其特征在于：所述的改性剂还包括占主材料的质量百分比为以下比例的若干种原料组成：
Dy2O30~0.3%，
Ta2O50~0.3%，
Sm2O30~0.5%，
SiO20~0.5%。


3.如权利要求1或2所述的高耐压陶瓷电容器介质材料，其特征在于：所述的主材料包括化学式为（BaxSr1-x）4MgyTizO27的晶相成分，其中x=0.5～0.95，y=1~3，z=8～15。


4.高耐压陶瓷电容器介质材料的制备方法，其特征在于：采用权利要求1～3任一项所述的高耐压陶瓷电容器介质材料，按照以下步骤制备，
S1.将碳酸钡、二氧化钛、镁的氧化物或镁的碳酸盐、锶的氧化物或锶的碳酸盐混合进行湿法球磨，控制粒度在1μm以下，然后在空气气氛下煅烧3～4h，煅烧温度为1250℃～1300℃，得到主材料烧块；
S2.将主材料烧块粉碎后得到主材料，将改性剂按比例称量与主材料混合得到原料；
S3.将原料进行湿法球磨，控制粒度在0.5μm以下，然后加入粘结剂，混合均匀，得到研磨料；
S4.将研磨料加入喷雾造...

【专利技术属性】
技术研发人员：李经仁，林康，邹海雄，张军志，
申请(专利权)人：厦门松元电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35