本发明专利技术涉及陶瓷电容器材料技术，旨在提供一种交流高压陶瓷电容器用低损耗介质材料及制备方法。该交流高压陶瓷电容器用低损耗介质材料的组份及百分摩尔比为BaTiO3∶MgO∶Y2O3∶Ga2O3∶SiO2=1∶a∶b∶c∶d=1∶0～3%∶0～5%∶0～3%∶0～2%，且a、b、c、d中最多只有一个取值为0。本发明专利技术的高压交流电容用低损耗介质材料具有以下特点：交流耐电压高(≥4KV/mm)、电容温度变化率小(-55℃～+150℃，ΔC/C25℃≤±10%)、较低介质损耗(tanδ<1%)；不含铅和镉，在使用过程中对环境无污染。本发明专利技术材料可用于制备单片陶瓷电容器和多层片式陶瓷电容器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷电容器材料
，特别是一种交流高压电容器用低损耗介质材料及制备方法。
技术介绍
电容器是一种能够储存电能的元件，是电子设备中大量使用的电子元件之一，被广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、控制电路等方面。交流高压陶瓷电容器是指应用于高电压系统的陶瓷介质电容器，在高电压设备的均压部件、激光器、高压分压器和电力传输电容器等方面具有广泛的应用前景。交流高压电容器长期工作在交变电场环境下，容易发热而发生击穿破坏现象，因此要求电介质材料具有较低损耗、较高的击穿电压、稳定的温度特性。同时，随着人们对身体健康及环境保护的日益重视，要求陶瓷电容器在制备、使用及废弃过程中不会对人体和环境造成危害，这就要求相应的介质材料不含铅、镉等金属素。有关交流陶瓷电容器介质材料研究较少，主要以BaTiO3和SrTiO3为主。中国专利技术专利申请公开说明书CN101445367B (专利技术名称:交流高压电容器用介质材料及其制备方法，申请号200810236478.9)，所公开的电容器介质各组分摩尔百分比含量:SrC0330~40%、Ti0245 ~55%、Pb3044 ~10%、Bi2032 ~5%、MOO ~3%, Re(OH)3O ~3%, Re 为钇、铈、镧、铌或镝，M为镁、钙或锆，其介电常数2400-4200，交流耐电压7.5KV/mm，但该种介质材料含有铅，不利于环保。中国专利技术专利申请公开书CN102101775A (专利技术名称:一种低损耗高压陶瓷电容器介质，申请号201010588021.1 )，所公开的电容器介质各组分重量百分比:BaTi0358 ~91%、SrTiO3I ~3%、BaZr034 ~20%、CaZr0s3 ~12%、CeO20.03-1.0%、ZnO0.1 ~1.5%、Bi2TiO50.5-4.5%,其介电常数2700-3700，耐直流电压>12KV/mm，未涉及到耐交流电压特性。目前，现有的各种用于陶瓷电容器的电介质无法同时满足低损耗、高耐压及环保等方面的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种。这种电容器介质材料介质损耗低、交流耐电压高、温度稳定性好，并且在制备及使用过程中对环境无污染。为解决技术问题，本专利技术所采用的解决方案是:提供一种交流高压陶瓷电容器用低损耗介质材料，该介质材料的组份及百分摩尔比为 BaTiO3: MgO: Y2O3: Ga2O3: SiO2=I: O ~3%: O ~5%: O ~3%: O ~2%，且a、b、C、d中最多只有一个取值为O。作为一种优化方案，该介质材料的组份及百分摩尔比为BaTiO3: MgO: Y2O3: Ga2O3:SiO2=I: 2%: 3%: 1%: 0.5%。本专利技术进一步提供了制备所述介质材料的方法，包括以下步骤:(I)将BaTi03、MgO、Y203、Ga2O3、SiO2按所述的百分摩尔比进行配料，在搅拌磨中混合、球磨4~8h ;然后干燥过筛，得到粉末状混合物；(2)将粉末状混合物加入至聚乙烯醇中混匀，质量比例为粉末状混合物:聚乙烯醇=100: 5 ;然后进行造粒，并在200~400Mpa压制成圆片坯体；(3)将圆片坯体放在承烧板上，在1360~1420°C烧结2~4h，即得到所述介质材料。在步骤(1)中的球磨过程中，是以无水乙醇为介质、ZrO2为磨球。在步骤(2)压制获得的圆片坯体，其直径为10mm、厚度为1mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:本专利技术的高压交流电容用低损耗介质材料具有以下特点:交流耐电压高(> 4KV/_)、电容温度变化率小(_55°C~+150°C，AC/C25r^ ±10%)、较低介质损耗(tan δ〈1%)；不含铅和镉，在使用过程中对环境无污染。本专利技术材料可用于制备单片陶瓷电容器和多层片式陶瓷电容器。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。广品制备:实施例1-3:制备该介质材料的方法，包括以下步骤:(I)将BaTi03、MgO、Y2O3> Ga2O3> SiO2按表1中实施例1_3所述的百分摩尔比进行配料，以无水乙醇为介质、ZrO2S磨球在搅拌磨中混合、球磨4h ;然后干燥过筛，得到粉末状混合物；各组分的初始粒径0.5 μ m。[0021 ] (2)将粉末状混合物加入至聚乙烯醇中混匀，质量比例为粉末状混合物:聚乙烯醇=100:5 ;然后进行造粒,并在400Mpa压制成直径10mm、厚度为1mm的圆片还体；(3)将圆片坯体放在承烧板上，在1360°C烧结4h，即得到所述介质材料。实施例4-6:制备该介质材料的方法，包括以下步骤:(I)将BaTi03、MgO、Y2O3> Ga2O3> SiO2按表1中实施例4_6所述的百分摩尔比进行配料，以无水乙醇为介质、ZrO2S磨球在搅拌磨中混合、球磨8h ;然后干燥过筛，得到粉末状混合物；各组分的初始粒径0.5 μ m。( 2 )将粉末状混合物加入至聚乙烯醇中混匀，质量比例为粉末状混合物:聚乙烯醇=100: 5 ;然后进行造粒,并在200Mpa压制成直径10mm、厚度为1mm的圆片还体；(3)将圆片坯体放在承烧板上，在1420°C烧结2h，即得到所述介质材料。实施例7-13:制备该介质材料的方法，包括以下步骤:(I)将BaTi03、MgO、Y203、Ga2O3、SiO2按表1中实施例7-13所述的百分摩尔比进行配料，以无水乙醇为介质、ZrO2S磨球在搅拌磨中混合、球磨6h ;然后干燥过筛，得到粉末状混合物；各组分的初始粒径0.5 μ m。[0031 ] (2)将粉末状混合物加入至聚乙烯醇中混匀， 质量比例为粉末状混合物:聚乙烯醇=100: 5 ;然后进行造粒,并在300Mpa压制成直径10mm、厚度为1mm的圆片还体；(3)将圆片坯体放在承烧板上，在1380°C烧结3h，即得到所述介质材料。表1各个实施例的组分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流高压陶瓷电容器用低损耗介质材料，其特征在于，该介质材料的组份及百分摩尔比为BaTiO3∶MgO∶Y2O3∶Ga2O3∶SiO2=1∶a∶b∶c∶d=1∶0～3%∶0～5%∶0～3%∶0～2%，且a、b、c、d中最多只有一个取值为0。
【技术特征摘要】
1.一种交流高压陶瓷电容器用低损耗介质材料，其特征在于，该介质材料的组份及百分摩尔比为 BaTiO3: MgO: Y2O3: Ga2O3: SiO2=1: a: b: c: d=l: O ~3%: O ~5%: O~3%: O~2%，且a、b、c、d中最多只有一个取值为O。2.根据权利要求1所述的介质材料，其特征在于:该介质材料的组份及百分摩尔比为BaTi03: MgO: Y2O3: Ga2O3: SiO2=I: 2%: 3%: 1%: 0.5%。3.一种制备权利要求1或2所述介质材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将BaTi03、MgO、Y2O3&g...
【专利技术属性】
技术研发人员：张启龙，王敏嘉，杨辉，赵新辉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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