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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子陶瓷及其制备方法,尤其涉及一种低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来,电子设备的小型化、高稳化推动陶瓷电容器向高容量、高介温稳定性方向发展,同时,陶瓷电容器的现实应用也需面对极寒环境的挑战。目前,国内外将更多的研究焦点放在了多层陶瓷电容器(mlcc)瓷料从x7r(-55℃~125℃温区tcc≤±15%)向温度更高、范围更宽的x8r(-55℃~150℃温区tcc≤±15%)乃至x9r(-55℃~200℃温区tcc≤±15%)的发展,而对瓷料在更低温区的应用关注甚少。
2、锆钛酸钡[ba(zrxti1-x)o3]作为一种典型铁电材料,其是由钛酸钡(batio3)与锆酸钡(bazro3)形成的连续固溶体,可通过调整zr与ti固溶含量的比例调控该钙钛矿型铁电材料的铁电-顺电相变温度。另外,当锆钛酸钡陶瓷陶瓷中zr含量接近0.3时,其可转变为以弥散相变及频率色散为典型特征的弛豫铁电体。锆钛酸钡陶瓷强弥散相变的出现使其作为温度稳定性优良的电容器介质材料成为可能。然而,目前的锆钛酸钡基电容器介质材料不满足极寒条件下电容器高容量以及介温超稳的要求。如专利201810555277.9公开了一种低温烧结高介电性能y5v型陶瓷电容器介质材料及其制备方法,其通过溶胶-凝胶法获得锆钛酸钡基陶瓷并关注了-30℃至85℃温区内瓷料的介电特性,该瓷料容温变化率介于-82%~22%,虽最大介电常数可达15950但却出现在室温以上,低温介电常数不足4000。期刊《superlattices and m
技术实现思路
1、专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种低温区间具备高介电常数且容温变化率低的低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料;
2、本专利技术的第二个目的是提供一种上述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法。
3、技术方案:本专利技术所述的低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料,按摩尔百分比包括如下组分:
4、
5、其中,x=0.19-0.21。
6、上述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,包括如下步骤:
7、(1)按摩尔比1:x:(1-x)称量(ch3coo)2ba、(ch3coo)4zr和tio(oh)2,将(ch3coo)2ba和(ch3coo)4zr在恒温环境中混合搅拌溶解于水中,随后加入tio(oh)2混合并搅拌呈悬浮液,经烘干、研磨、煅烧制得主晶相粉体ba(ti1-xzrx)o3;
8、(2)按摩尔百分比向主晶相粉体中加入hfo2、ceo2、mgo和zno,经研磨后模压成型制得坯体,将所述坯体烧结制得所述瓷料。
9、其中,步骤(1)中,所述煅烧的过程为:先以4~5℃/min升温至950~1000℃,再以1~2℃/min升温至1100~1150℃保温3~5h。煅烧后以1~2℃/min的降温速率冷却至950~1000℃后随炉冷却至室温。
10、其中,步骤(2)中,所述烧结的过程为:先以4~5℃/min升温至1050~1150℃保温1~2h;再以1~2℃/min升温至1350~1400℃,保温2~4h成瓷。烧结后以1~2℃/min降温至1050~1150℃后随炉冷却至室温。
11、其中,步骤(1)中,所述恒温环境为恒温水浴,温度为60~70℃。
12、其中,步骤(1)和(2)中,所述研磨的时间为1~1.5h。
13、有益效果:本专利技术与现有技术相比,取得如下显著效果:该瓷料通过液相包裹法获得ba(ti1-xzrx)o3主晶相粉体,在改性剂hfo2、ceo2、mgo及zno协同作用下,通过铁电-顺电相变温度调控以及相变弥散特性增强,获得低温区具有高介电常数且容温变化率小于±15%的陶瓷介质材料,其能够满足陶瓷电容器在极端低温环境中稳定工作的需要。
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1.一种低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料,其特征在于,按摩尔百分比包括如下组分:
2.一种权利要求1所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述煅烧的过程为:先以4~5℃/min升温至950~1000℃,再以1~2℃/min升温至1100~1150℃保温3~5h。
4.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,煅烧后以1~2℃/min的降温速率冷却至950~1000℃后随炉冷却至室温。
5.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述烧结的过程为:先以4~5℃/min升温至1050~1150℃保温1~2h;再以1~2℃/min升温至1350~1400℃,保温2~4h成瓷。
6.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,烧结后以1~2℃/min降温至1050~
7.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述恒温环境为恒温水浴,温度为60~70℃。
8.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)和(2)中,所述研磨的时间为1~1.5h。
...【技术特征摘要】
1.一种低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料,其特征在于,按摩尔百分比包括如下组分:
2.一种权利要求1所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述煅烧的过程为:先以4~5℃/min升温至950~1000℃,再以1~2℃/min升温至1100~1150℃保温3~5h。
4.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电容器瓷料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,煅烧后以1~2℃/min的降温速率冷却至950~1000℃后随炉冷却至室温。
5.根据权利要求2所述低温介电温度稳定的陶瓷电...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴泽众,张晨,廖孝涵,王春,师月茹,王钥瑶,张文涛,卞欣乐,高子鑫,
申请(专利权)人:江苏科技大学,
类型:发明
国别省市:
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