一种提高了均匀性和绝缘电阻的介电组合物，包括由化学式１表示的介电成分和化学式２表示的助烧剂： 化学式１ （Ｂａ↓［１－ｘ－ｙ］Ｃａ↓［ｘ］Ａ↓［ｙ］）↓［ｍ］（Ｔｉ↓［１－ａ－ｂ－ｃ］Ｚｒ↓［ａ］Ｂ′↓［ｂ］Ｂ″↓［ｃ］）Ｏ↓［３＋ｍ］ 其中，０．０１≤ｘ≤０．１０，０．００３≤ｙ≤０．０１５，０．１６≤ａ≤０．２０，０．００３≤ｂ≤０．０１５，０≤ｃ≤０．０１５，１．０００≤ｍ≤１．０１０；组分Ａ选自钇的氧化物、镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物及它们的结合；组分Ｂ′选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物及它们的结合；组分Ｂ″选自钒的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物及它们的结合； 化学式２ ｚＬｉ↓［２］Ｏ－２（１－ｚ）ＳｉＯ↓［２］ （０≤ｚ≤０．９）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
总的来说，本专利技术涉及介电组合物，特别是提高均匀性和绝缘电阻的介电组合物，该介电组合物包括烧结的主要成分和辅助成分，通过单独加入助烧剂控制粒度；一种制备这种介电组合物的方法和使用这种介电组合物的多层陶瓷电容器。在这点上，由钛酸钡(BaTiO3)、锆酸钡(BaZrO3)、钛酸钙(CaTiO3)和锆酸钙(CaZrO3)构成的主要成分粉末和各种辅助成分粉末共同烧结后，被用作多层陶瓷电容器的介电层，与内电极镍一起满足Y5V特性。作为添加剂使用的是锰的氧化物作受体，阻止被主要的原料中产生的氧空位还原至少还得选一种稀土化合物，比如Y2O3，Ho2O3，Er2O3，Dy2O3和V2O3作为供体以补充电荷，通过形成氧空位所述电荷有助于降低的绝缘电阻；添加剂还包括玻璃成分的助烧剂。固相合成法制备的主要成分(Ba1-xCax)m(Ti1-yZry)O3+m粉末的晶粒尺寸可以通过控制热处理的温度和反应时间来控制；因此，从相对简单的制备过程和低制备成本的观点看，是有优势的。然而，在批量生产过程中，添加剂被简单地加到(Ba1-xCax)m(Ti1-yZry)O3+m中，包括主要成分和辅助成分的混合物的均匀性就降低了，从而，介电组合物的微观结构也就变得不均匀了。当(Ba1-xCax)m(Ti1-yZry)O3+m与添加剂没有均匀混合时，就会局部离析。这种离析反过来影响晶粒的生长，并导致微观结构分布不均匀。这样的不均匀导致电特性的变化，以及与可靠性相关的几个问题。就与添加剂混合而言，(Ba1-xCax)m(Ti1-yZry)O3+m和添加剂混合均匀是非常重要的。尤其，按照近来多层陶瓷电容器小型化和变薄的趋势，介电层在变薄，从而均匀混合(Ba1-xCax)m(Ti1-yZry)O3+m和添加剂是制备这种高电容电容器的一个主要的工序变量。典型地，只是在批量生产中把少量添加剂在烧结前加入主要成分粉末，分散程度是不能控制的。这样，添加剂就变成控制电特性如阻止还原，防止绝缘电阻的退化和提高多层电容器的可靠性的因素。这样的介电组合物用到高电容的陶瓷电容器中，不均一的微观结构就导致不规律的耐电压性和较差的可靠性。为了解决这样的问题，提出在混合方法中加长混合时间来提高原料粉末的分散性。但是，这种方法的缺点是较长的处理时间增加了工序费用，并引入杂质。日本专利公开号2000-243652公开了一种介电组合物，通过同时烧结主要成分、辅助成分和助烧剂来制备。然而，这个专利的缺点是被助烧剂粘结的介电组合物的晶粒尺寸大。此外，因为传统的介电组合物在1200℃或更高的温度下烧成，即使得到高介电常数，但高温使电极断裂。另外，介电组合物中的晶粒尺寸也变大，限制了这种化合物在超薄多层陶瓷电容器中的应用。本专利技术的另一个目的是，提供一种合成这种介电组合物的方法。本专利技术的另一个目的是应用这种介电组合物的多层陶瓷电容器。图2显示了用本专利技术的方法制备的介电组合物的XRD(X射线衍射)分析结果。图3是用本专利技术的方法制备的介电组合物的扫描电镜照片。化学式2 zLi2O-2(1-z)SiO2(0≤z≤0.9)此外，本专利技术提供了一种制备介电组合物的方法，包括以下步骤主要成分和辅助成分一起烧结来制备化学式1表示的介电成分，主要成分由可提供钡、钙、钛和氧化锆的化合物组成，辅助成分由选自钇的氧化物、镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物及它们的结合中的一种成分，选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物及它们的结合中的另一种成分，以及选自钒的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物及它们的结合中的另一种成分组成；烧结的化学式1表示的介电成分与化学式2所示的助烧剂混合；烧结混合后的介电成分和助烧剂化学式1 (Ba1-x-yCaxAy)(Ti1-a-b-cZraB′bB″c)O3+m其中，0.01≤x≤0.10，0.003≤y≤0.015，0.16≤a≤0.20，0.003≤b≤0.015，0≤c≤0.015，1.000≤m≤1.010；组分A选自钇的氧化物，镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物及它们的结合；组分B′选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物及它们的结合；组分B″选自钒的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物及它们的结合；化学式2 zLi2O-2(1-z)SiO2(0≤z≤0.9)而且，本专利技术提供了一种含有陶瓷层的多层陶瓷电容器，该陶瓷层包括介电组合物和由镍形成的内电极层。下面，描述本专利技术的介电组合物。本专利技术的特征在于防止了离析引起的最终产品电容分散增加，绝缘电阻减小，离析是由主要成分、辅助成分和助烧剂的不均匀混合相造成的；为了将介电组合物应用到最终产品中，烧结过程可在低温下进行，因此防止了电极的断裂，同时取得经济效益和产品可靠性。本专利技术的成分均匀、介电常数和绝缘电阻率提高的介电组合物用作多层陶瓷电容器的绝缘层。本专利技术的介电组合物由化学式1表示的介电成分和助烧剂组成化学式1 (Ba1-x-yCaxAy)(Ti1-a-b-cZraB′bB″c)O3+m其中，0.01≤x≤0.10，0.003≤y≤0.015，0.16≤a≤0.20，0.003≤b≤0.015，0≤c≤0.015，1.000≤m≤1.010；组分A选自钇的氧化物，镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物及它们的结合；组分B′选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物及它们的结合；组分B″选自钒的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物及它们的结合。x，y，a，b，c和m的值根据烧成和介电特性来选择。在化学式1表示的介电成分中，主要成分和辅助成分一步混合而成，烧结成均匀的单相，其中辅助成分替代主要成分中的位置。另外，根据它们的粒度，烧结由钡、钙、钛和锆的氧化物组成的主要成分粉末和替代化学式1中A、B′和B″位置的辅助成分来制备化学式1表示的介电成分。通过制备介电成分，用辅助成分替代主要成分很容易完成，并且这样的成分组成均匀，绝缘电阻率增加。在下文中，描述根据本专利技术制备介电组合物的方法。如附图说明图1所示，主要成分和辅助成分应按化学式1要求的条件混合，以得到本专利技术的介电组合物化学式1 (Ba1-x-yCaxAy)(Ti1-a-b-cZraB′bB″c)O3+m其中，Ca的摩尔分数x从0.01到0.10，A的摩尔分数y从0.003到0.015，Zr的摩尔分数a从0.16到0.20，B′的摩尔分数b从0.003到0.015，B″的摩尔分数c从0到0.015，m从1.000到1.010。主要成分和辅助成分混合后，干燥，烧结，研磨成粉，得到介电成分。所述主要成分由可提供钡、钙、钛和氧化锆的化合物组成，在本专利技术中没有限制，任何本领域中常用技术都可以使用。在这方面，主要成分的例子有碳酸钡，碳酸钙，氧化锆，氧化钛，钛酸钡，锆酸钡，钛酸钙和锆酸钙。当碳酸钡，碳酸钙，氧化锆和氧化钛为主要成分时，它们按反应式1进行反应生成(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3反应式1为替代化学式1中的A-和B-组分(B′和B″)，辅助成分由下述成分组成选自钇的氧化物、镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物及它们的结合中的一种成分，选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物中及它们的结合中的另本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高了均匀性和绝缘电阻的介电组合物，包括由化学式1表示的介电成分和化学式2表示的助烧剂化学式1 (Ba1-x-yCaxAy)m(Ti1-a-b-cZraB′bB″c)O3+m其中，0.01≤x≤0.10，0.003≤y≤0.015，0.16≤a≤0.20，0.003≤b≤0.015，0≤c≤0.015，1.000≤m≤1.010；组分A选自钇的氧化物、镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物及它们的结合；组分B′选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物及它们的结合；组分B″选自钒的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物及它们的结合；化学式2 zLi2O-2(1-z)SiO2(0≤z≤0.9)2.根据权利要求1所述的介电组合物，其中助烧剂的含量为介电成分重量的0.1-1.0％。3.根据权利要求1或2所述的介电组合物，其中介电组合物可以在1000-1200℃烧成。4.一种制备介电组合物的方法，包括以下步骤烧结主要成分和辅助成分的混合物，来制备化学式1表示的介电成分，主要成分包括提供钡、钙、钛和氧化锆的化合物，辅助成分由下述组分组成选自钇的氧化物、镧的氧化物、钬的氧化物、镝的氧化物、铒的氧化物、铪的氧化物和它们的结合中的一种组分，选自锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物中和它们的结合中的另一种组分...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东圭，许康宪，孙熙荣，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。