一种宽温低损耗介质陶瓷材料及其制备方法技术

本申请涉及陶瓷材料技术领域，特别是涉及一种宽温低损耗介质陶瓷材料及其制备方法。介质陶瓷材料，以钛酸钡作为基础原料，其他成分包括碳酸钙、氧化钆、氧化锌、五氧化二铌、氧化铝、二氧化硅和碳酸锰中的多种组合。本申请提供的介质陶瓷材料具有较低的介电损耗、较高电阻率以及较宽的工作温度，从而在应用后，提高器件的运行可靠性和使用寿命；本申请提供的介质陶瓷材料具有优异的频率稳定性；本申请提供的介质陶瓷材料能够在空气或还原气氛中烧结，能用于制备单片电容、单层芯片电容和多层陶瓷电容器，满足其工艺需求。满足其工艺需求。满足其工艺需求。

【技术实现步骤摘要】
一种宽温低损耗介质陶瓷材料及其制备方法


[0001]本申请涉及陶瓷材料
，特别是涉及一种宽温低损耗介质陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在高功率LED等功率电子器件中，通常用于滤波、耦合和旁路的陶瓷电容多选用具有X7R温度特性(工作温度
‑
55到125℃)的介电陶瓷作为原料，但是工作温度范围较小，并具有较高的介电损耗(<2.5％)和较低的电阻率(～10
11
Ω
·
cm)，导致在电路中产生较高的热量，使得器件工作时温度较高，降低了器件的可靠性，缩短了器件的使用寿命。
[0003]因此，需要提供一种改进的介质陶瓷材料及其制备方案，以得到的介质陶瓷材料具有较宽的工作温度、较低的介电损耗和较高电阻率，提高器件的运行可靠性和使用寿命。

技术实现思路
：
[0004]针对现有技术的上述问题，本申请提供一种宽温低损耗介质陶瓷材料及其制备方法，以得到的介质陶瓷材料具有较宽的工作温度、较低的介电损耗和较高电阻率，提高器件的运行可靠性和使用寿命。具体技术方案如下：
[0005]本申请提供了一种介质陶瓷材料，以钛酸钡作为基础原料，其他成分包括碳酸钙、氧化钆、氧化锌、五氧化二铌、氧化铝、二氧化硅和碳酸锰中的多种组合。
[0006]进一步地，介质陶瓷材料包括以下质量分数的组分：
[0007]钛酸钡：100％；碳酸钙：2～5％；氧化钆：3～5％；氧化锌：0.5～1.5％；五氧化二铌：2～4％；氧化铝：0.05～0.2％；二氧化硅：0.1～0.4％；碳酸锰：0.2～0.5％。
[0008]进一步地，所述介质陶瓷材料在25℃、1KHz下所测的介电常数等于2100
±
100；介电损耗小于0.5％；在100Hz
‑
1MHz的电压频率测试下的介电常数偏差小于等于
±
3％。
[0009]进一步地，所述介质陶瓷材料的电阻率大于10
12
Ω
·
cm。
[0010]进一步地，所述介质陶瓷材料的击穿电压大于8KV/mm。
[0011]本申请还提供了一种宽温低损耗介质陶瓷材料的制备方法，所述方法包括：
[0012]将配方量的钛酸钡、氧化钆和氧化铝置于预设装置内，以去离子水为溶剂，通过研磨介质研磨得到预设粒度的复合改性粉体；
[0013]对所述复合改性粉体进行预设时间的煅烧处理，得到目标复合改性粉体；
[0014]将所述目标复合改性粉体和配方量的碳酸钙、氧化锌、五氧化二铌、二氧化硅和碳酸锰置于预设装置内，以去离子水为溶剂，通过研磨介质研磨得到预设粒度的目标粉体；
[0015]对所述目标粉体进行干燥处理；
[0016]加入预设料对所述目标粉体进行造粒处理得到造粒料；
[0017]将所述造粒料进行压制成型处理得到陶瓷素坯；
[0018]将所述陶瓷素坯进行高温烧结处理，得到所述介质陶瓷材料。
[0019]进一步地，所述配方量中的各材料质量分数的组分包括：
[0020]钛酸钡：100％；碳酸钙：2～5％；氧化钆：3～5％；氧化锌：0.5～1.5％；五氧化二铌：2～4％；氧化铝：0.05～0.2％；二氧化硅：0.1～0.4％；碳酸锰：0.2～0.5％。
[0021]进一步地，所述干燥处理的温度包括100～105℃。
[0022]进一步地，所述高温烧结处理的温度包括1270
‑
1300℃；所述高温烧结的保温时间包括1
‑
3h。
[0023]进一步地，所述煅烧处理的煅烧温度为1100
‑
1200℃，所述预设时间为2
‑
4h。
[0024]由于上述技术方案，本申请提供的一种宽温低损耗介质陶瓷材料及其制备方法，具有以下有益效果：
[0025]本申请提供的介质陶瓷材料，以钛酸钡作为基础原料，其他成分包括碳酸钙、氧化钆、氧化锌、五氧化二铌、氧化铝、二氧化硅和碳酸锰中的多种组合。以得到的介质陶瓷材料具有较宽的工作温度、较低的介电损耗、较高电阻率以及较宽的工作温度，从而在应用后，提高器件的运行可靠性和使用寿命；本申请提供的介质陶瓷材料在25℃、1KHz下所测的介电常数等于2100
±
100，介电损耗<0.5％，电阻率>10
12
Ω
·
cm；本申请提供的介质陶瓷材料在100Hz
‑
1MHz频率测试下的介电常数偏差不超过
±
3％，具有优异的频率稳定性；本申请提供的介质陶瓷材料能够在空气或还原气氛中烧结，能用于制备单片电容、单层芯片电容和多层陶瓷电容器，满足其工艺需求。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0027]图1是本申请实施例提供的几种介质陶瓷材料的介电常数随温度变化图；
[0028]图2是本申请实施例提供的几种介质陶瓷材料的介电损耗随温度变化图；
[0029]图3是本申请实施例提供的一种宽温低损耗介质陶瓷材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]对于以下定义的术语，除非在权利要求书或本说明书中的其他地方给出一个不同的定义，否则应当应用这些定义。所有数值无论是否被明确指示，在此均被定义为由术语“约”修饰。术语“约”大体上是指一个数值范围，本领域的普通技术人员将该数值范围视为等同于所陈述的值以产生实质上相同的性质、功能、结果等。由一个低值和一个高值指示的一个数值范围被定义为包括该数值范围内包括的所有数值以及该数值范围内包括的所有子范围。
[0032]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具
有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0033]以下介绍本申请提供的一种宽温低损耗介质陶瓷材料，以钛酸钡作为基础原料，其他成分包括碳酸钙、氧化钆、氧化锌、五氧化二铌、氧化铝、二氧化硅和碳酸锰中的多种组合。
[0034]本申请提供的介质陶瓷材料，以钛酸钡作为基础原料，其他成分包括碳酸钙、氧化钆、氧化锌、五氧化二铌、氧化铝、二氧化硅和碳酸锰中的多种组合。以得到的介质陶瓷材料具有较低的介电损耗、较高电阻率以及较宽的工作温度，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽温低损耗介质陶瓷材料，其特征在于，以钛酸钡作为基础原料，其他成分包括碳酸钙、氧化钆、氧化锌、五氧化二铌、氧化铝、二氧化硅和碳酸锰多种组合。2.根据权利要求1所述的介质陶瓷材料，其特征在于，介质陶瓷材料包括以下质量分数的组分：钛酸钡：100％；碳酸钙：2～5％；氧化钆：3～5％；氧化锌：0.5～1.5％；五氧化二铌：2～4％；氧化铝：0～0.2％；二氧化硅：0.1～0.4％；碳酸锰：0.2～0.5％。3.根据权利要求2所述的介质陶瓷材料，其特征在于，所述介质陶瓷材料在25℃、1KHz下所测的介电常数等于2100
±
100；介电损耗小于0.5％；在100Hz
‑
1MHz的电压频率测试下的介电常数偏差小于等于
±
3％。4.根据权利要求2所述的介质陶瓷材料，其特征在于，所述介质陶瓷材料的电阻率大于10
12
Ω
·
cm。5.根据权利要求2所述的介质陶瓷材料，其特征在于，所述介质陶瓷材料的击穿电压大于8KV/mm。6.一种宽温低损耗介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将配方量的钛酸钡、氧化钆和氧化铝置于预设装置内，以去离子水为溶剂，通过研磨介质研磨得到预设粒度...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚毅辉，何磊，
申请(专利权)人：苏州博恩希普新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：