具有绝缘性能的混合金属氧化物粉末及由该粉末制得的缘绝材料制造技术

具有绝缘性能的混合金属氧化物粉末及由该粉末制得的绝缘材料。混合金属氧化物粉末的分子式：Ｂａ－［ａ］Ｃａ－［ｂ］Ｍｇ－［ｃ］Ｚｒ－［ｄ］Ｓｉ－［ｅ］ＴｉＯ－［ｘ］，ａｄｗｋａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ和ｘ表示如下的整数和小数。ｘ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＋２ｅ＋２；０．０５≤ｂ≤０．１２；０．０００≤ｃ≤０．０１５；０．１０≤ｄ≤０．２３；０．０００≤ｅ≤０．０１０；０．９０≤＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿≤１．０５；通过烧结所述的粉末而制出绝缘材料。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有绝缘性能的混合金属氧化物料末及由该粉末制得的绝缘材料。公知的化合物钛酸钡具有强电介质性能。但该化合物却很难适于制造绝缘材料，因为它的居里值很高，实际上在120℃左右，而在其居里值两侧，钛酸钡的介电常数明显减小。为了在接近常温下制造具有高介电常数的绝缘材料，人们已想到把钛酸钡与其它化合物组合，一方面，使其钛酸钡的居里温度朝着降低的方向置换;另一方面，减少了在居里值两侧以温度为函数的介电常数曲线的梯度变化。由此，在美国专利US-A-3410705(TDK电子有限公司)中公开了一种绝缘合成物，它由钛酸钡、钛酸铅、锡酸铋的混合物烧结而成。然而，其公知的绝缘合成物的介电常数相当低，在25℃时，不超2，500。另外，其缺点还在于它含有铅，在烧结时要冒着其挥发的危险。在美国专利US-A-4335216中描述了一种绝缘合成物，它由钛酸钡、钛酸锶、锆酸钡、二氧化钛、二氧化锰混合物和不断变动的成份氧化锌、二氧化硅、氧化硼、氧化铅、三氧化铋和氧化镉烧结而成。这些合成物在常温下的介电常数相当高，顺序为4，800到8，000。但是，这些公知的合成物存在着许多问题，铅的存在使其在烧结时易于挥发，在混合物中组成物的数目太多，而需要获得粗颗粒粉的混合物时，就势必对靠烧结而获得的绝缘材料的机械强度产生相反的影响。本专利技术的目的在于提供一种混合金属氧化的粉末并用于制造绝缘材料，它可以避免上述公知陶瓷合成物的缺点。因此，本专利技术涉及一种具有绝缘性能的混合金属氧化物的粉末，其一般的分子式为BaaCabZrdSieTiOx其中的a、b、c、d、e和x表示下述的整数或小数0.05≤b≤0.120.00≤c≤0.0150.10≤d≤0.230.000≤e≤0.0100.95≤ (a+b+c)/(d+e+1)x＝a+b+c+2d+2e+2本专利技术所述粉末中，混合金属氧化物，根据定义，是固溶体，人们称为分子或离子态的均匀混合物。本专利技术的粉末通过烧结可用来生产陶瓷材料，它们特别适于生产具有绝缘性能的陶瓷材料。本专利技术的粉末中的钙具有降低以温度为函数的居里点两侧介电常数曲线梯度的作用。镁和锆具有使居里点朝着接近室温温度方向转变的功能;而锆还有增加居里点处介电常数值的作用，镁减少了绝缘损失。在本专利技术粉末中，c优选c≤0.010在本专利技术的一特殊实施方案中，所述粉末的组成为(在上述分子式中)0.005≤c≤0.0100.12≤d≤0.160.99≤ (a+b+c)/(d+e+1) ≤1.01在一有意义的替代方案中，硅含量这样确定0.005≤e≤0.010在另一优选替代方案中，其粉末组成为(a+b+c)/(d+e+1) ＝1在本专利技术粉末的一特殊实施方案中，本专利技术的特征在于，在1325℃烧结2小时后而得到的陶瓷，其绝缘性能如下限定-0.82≤KT-K25K25≤0.22]]>其中T值在-30℃与+125℃之间，用摄氏温度表示，K25是25℃时的介电常数，KT表示在T温度时的介电常数。本专利技术的粉末可用作生产Z5u、Z5V、Y5U、Y5V、Y6V和Y7V标准的绝缘陶瓷，其标准由下面的关系确定(美国国家标准ANSI/EIA-198-C-1983，EIA标准，陶瓷介电电容等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，电子工程工业协会，见12页)a≤KT-K25K25≤b]]>其T值在T1和T2之间;其中T用摄氏温度表示。K25表示在25℃时的介电常数。KT表示在T温度时的介电常数。a、b、T1和T2由下面的表1确定标准 a baT(℃) T(℃)Z5U -0.56 +0.22 +10 +85Z5V -0.82 +0.22 +10 +85Y5U -0.56 +0.22 -30 +85Y5V -0.82 +0.22 -30 +85Y6V -0.82 +0.22 -30 +105X7V -0.82 +0.22 -30 +125根据本专利技术的优选实施例的粉末，其特征在于，在1325℃时烧结2小时后，可获得满足上述表格标准中至少一中陶瓷。根据本专利技术优选的替换实施方案中的粉末，其特征在于其参数K25≥5000优选8000≤K25≤11000本专利技术的粉末的基本形状是不规则或规则(如球形)的微粒。其微粒的平均直径最好小于5微米，例如在0.05至2微米之间。本专利技术的粉末可借助这样的方法获得，即把氢氧化钡，醇化钛，醇化锆，可选择的醇化硅和水混入含有钙盐和镁盐的普通有机溶剂中，其盐由含有少于10个碳原子的羧酸获得。在该方法中，金属醇化物可以是任一化合物，其中的金属借助氧原子键合到烃(类)基上，如芳香基或饱和、未饱和的直链或环脂基上，使其未被取代或部分或完全被取代。特别推选含有脂基的金属醇化物;例如含有饱和或被取代脂基的有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基。与水接触，使金属醇化物(钛、锆，如果需要还有硅)进行水解反应。为了使水解得到的反应混合物不形成胶块的情况下使钡、钙、镁、锆、硅和钛的混合氧化物以粉状沉淀，其水解作用必须被控制。为此目的，建议在核化开始之前，将醇化钛、醇化锆、醇化硅、氢氧化钡、水和钙镁盐的混合物在普通有机溶剂中的反应尽可能快地均匀化。为了制造其混合物可以采用不同的操作方法。按照第一操作方法，把氢氧化钡、醇化钛、醇化锆、醇化硅、钙镁有机盐和水分别溶解在有机溶剂中，同时将所得到的有机溶液单独放入反应室中。根据第二操作方法，两种不同的混合料预先被制备好，其中的一种含有氢氧化钡和水，而另一种含有醇化物和有机盐，然后在反应室中合并预混合料。采用本专利技术工艺的这些操作方法，可取的是避免了在混合前，在有机溶液中存留固体颗粒。相同的或不同的有机溶剂可被用于氢氧化钡、醇化物、有机盐和水，而溶解醇化物的有机溶剂必须不含水。在使用不同有机溶剂的情况下，需要这些溶剂是可混合的，以便同时形成共同的有机溶剂。适于采用的是乙醇和它的衍生物，特别是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇。在其各自溶剂中的氢氧化钡、醇化物、有机盐和水的最佳稀释度取决于各种因素，特别是可得到醇化物的乙醇，可得到有机钙镁盐的羟酸、工作温度和所需要粉末的质量;在每一特殊情况下，通过常规试验使它们被确定。例如，乙醇溶液较适于在氢氧化钡、醇化物和有机盐使用，其各自的含量在混合前不超过每升5摩尔，优选每公升0.02～0.5摩尔。在环境空气下可以混合，为防止氢氧化钡碳化，应考虑的是大气中不要含有CO2。为了避免醇化物自由分解的危险，其操作最好在不含水份的大气下进行。例如，所述的大气是干燥、除去二氧化碳和脱水的空气、氮气和氩气，而进行上述操作的。为了确保混合的进行，可采用下面的英国GB-A-2168334号专利中介绍的方法。在上述方法中有益的是采用了水合的氢氧化钡，至少包括部分(最好是完全)水用于醇化物水解的结合水。然而，所希望的是在普通有机溶剂中，溶解在其分子中具有多于6个碳原子的有机酸混合物，其混合物是靠有机酸或有机酸的衍生物限定的。对于有机酸衍生物的情形，其衍生物可具有酸性或非酸性，例如中性。特别推选的是饱和或不饱和羧酸和它们的衍生物，最好是选择其分子中具有多于6个碳原子的酸和酸的衍生物。已证明，最好是其分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有绝缘性能的混合金属氧化物粉末，其一般的分子式为：Ｂａ↓［ａ］Ｃａ↓［ｂ］Ｍｇ↓［ｃ］Ｚｒ↓［ｄ］Ｓｉ↓［］Ｔｉｏ↓［ｘ］其中的ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ和ｘ表示如下的整数或小数：０．０５≤ｂ≤０．１２０．０００≤ｃ≤０．０１５０ ．１０≤ｄ≤０．２３０．０００≤ｅ≤０．０１０ａ＋ｂ＋ｃ０．９５≤—≤１．０５ｄ＋ｅ＋ｌｘ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＋２ｅ＋２。

【技术特征摘要】
BE 1990-11-8 90010561.具有绝缘性能的混合金属氧化物粉末，其一般的分子式为BaaCabMgcZrdSieTiox其中的a、b、c、d、e和x表示如下的整数或小数0.05≤b≤0.120.000≤c≤0.0150.10≤d≤0.230.000≤e≤0.0100.95≤ (a+b+c)/(d+e+l) ≤1.05x=a+b+c+2d+2e+2。2.按权利要求1的粉末，其中0.005≤c≤0.0100.12≤d≤0.160.005≤e≤0.0100.99≤ (a+b+c)/(d+e+1) ≤1.013.按权利要求1或2的粉末，其中(a+b+c)/(d+e+1) ＝14.按权利要求1至3中任一所述的粉末，其特征在于在1325℃下烧结2小时后，存在着下面的关系-0.82≤KT-K25K25≤0.22]]>T值在-30°至85℃之间;其中T用摄氏温度表示;K25表示25℃时的介电常数;KT表示T℃时的介电常数。5.按权利要求4的粉末，其特征在于在13...

【专利技术属性】
技术研发人员：H沃捷，F勒格朗，J布尔若，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]