一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質及其制備方法_第1頁
一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質及其制備方法_第2頁
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文檔簡介

1、一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質,以100重量份的鈦酸領為基材,添加有如下成分:銀銀化合物(NiNb2O6)1.45-12.5wt%;氧化錯5-20wt%;碳酸鎰0-0.2wt%;稀土氧化物0.025-0.2mol%;Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%o本發明主要通過改變NiNb2O6和氧化錯的添加量,來調整該電容器介質的介電常數以及其容量-溫度的變化關系,使之具有線性關系,可用于溫度補償型電容器介質,制作成可用于脈沖功率條件下使用的MLCC介質。所制得的電容器介質具有低損耗、可中溫燒結等有益效果。1000042010.21、一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質,其特征

2、在于:以100重量份的鈦酸頓為基材,添加有如下成分:銀鎮化合物1.45-12.5wt%;氧化錯5-20wt%;碳酸鎰0-0.2wt%;稀土氧化物0.025-0.2mol%;Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%。2、如權利要求1所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質,其特征在于:所述銀鎮化合物由摩爾比1:1的氧化鋰和氧化亞銀制得。3、如權利要求1所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質,其特征在于:所述Zn-B-Ba-Si玻璃由如下重量份的成分制得:氧化鋅42-53份;硼酸10-18份;二氧化硅12-24份;碳酸領15-25份。4、一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器

3、介質的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:步驟一,將氧化鋰和氧化亞銀按摩爾比1:1進行配比,制備銀鎮化合物;步驟二,利用如下重量配比的組分制備Zn-B-Ba-Si玻璃粉:氧化鋅42-53份;硼酸10-18份;二氧化硅12-24份;碳酸領15-25份;步驟三,以100重量份的鈦酸頓為基材,添加有如下成分:鋰鎮化合物1.45-12.5wt%、氧化錯5-20wt%、碳酸鎰0-0.2wt%、稀土氧化物0.025-0.2mol%、Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%,用去離子水作為分散介質,球磨、烘干、粉碎即得即制得溫度補償型MLCC材料。5、如權利要求4所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器

4、介質的制備方法,其特征在于:步驟三中鈦酸領進行如下處理:在1100-1150C范圍內煨燒處理1.5-2h。6、如權利要求4所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質的制備方法,其特征在于:步驟一中銀銀化合物制備方法如下:將氧化鋰和氧化亞銀按照摩爾比1:1進行配比、稱量、球磨混合、烘干,烘干后塊狀物破碎過40-80目標準篩并于850-1150C煨燒1.5-2.5小時,獲得銀銀化合物。7、如權利要求4所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質的制備方法,其特征在于:步驟二中Zn-B-Ba-Si玻璃粉的制備方法如下:按所述配比進行配比、稱量、球磨混合,并于1200C1250c熔融后水

5、淬,磨細后烘干過325目標準篩,制得Zn-B-Ba-Si玻璃粉。8、如權利要求4所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質的制備方法,其特征在于:步驟三中采用2-5mm的死安定錯球作磨介,研磨6-14h,烘干后過80目標準篩,加入56.5%石蠟做粘結劑共同烘焙造粒,再次過80目標準篩。9、如權利要求4所述的一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質的方法,其特征在于:步驟四中造粒后的粉料在810MPa下壓制成圓片生坯,在450-550C排有機物1小時,然后用3小時升溫至11001150C,燒結23h,即制得所述溫度補償型電容器介質。一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質及其制備

6、方法技術領域本發明涉及一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質及其制備方法。背景技術溫度補償型電容器介質,在-55125c范圍內,其容量-溫度的變化關系呈線性關系,而且具有很低的介質損耗,根據EIA-98標準,溫度補償型電容器或介質的品質因素Q>1000,即要求介質損耗<10-40因此在高頻、高壓環境中,不易發熱,抗沖擊能力高,又可稱為高頻陶瓷電容,因此可用作脈沖功率MLCC在現代通訊小型化集成化發揮著重大的作用,對國防科技建設發展有著深遠的意義。目前典型的溫度補償型介質材料有鈦酸鎂鋅-鈦酸鈣、錯酸鎂鋅-鈦酸鈣、鈦酸領-錯酸鈣、鈦酸領-鈦酸專思、錯酸領-鈦酸鍋以及一些鋸酸鹽、鋁

7、酸鹽、稀土的鈦酸鹽等等。但是這些材料為了能達到較高的體積密度、品質因素Q以及擊穿電壓,往往燒結溫度較高,需使用較貴金屬內電極,或者有低溫共燒工藝,比如化學法制備的材料則需要特殊燒結設備、規模化成本更高,因此開發一種能滿足溫度補償型材料性能的材料體系,實現中溫燒結,將具有重要的經濟效益和社會效益。發明內容本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點,提供一種低損耗(介質損耗40-4)、中溫燒結的、可適用于脈沖功率條件下的具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質及其制備方法。本發明主要解決如下幾個問題:1)采用低居里點的物質來調節材料系統的居里點,使居里點往負溫度方向移動;2)添加改性物質,寬化容量-溫

8、度的變化關系,使之在較寬的變化范圍內可調節;3)添加包括稀土在內的各種元素,降低材料系統的介質損耗以及提高材料的抗老化、耐擊穿電壓等等;4)添加低熔點玻璃,繼續改性材料系統的各種性能,并有效低降低材料的燒結溫度,實現可中溫燒結。本發明采用如下的技術方案:一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質,以100重量份的鈦酸領為基材,添加有如下成分:銀鎮化合物(NiNb2O6)1.45-12.5wt%;氧化錯5-20wt%;碳酸鎰0-0.2wt%;稀土氧化物0.025-0.2mol%;稀土氧化物為部鋪、錯、鉞、彭、錢、鎬、欽、銀、鋅、鐐、鐳、銃和包中的一種或多種復合;Zn-B-Ba-Si玻璃3-10

9、wt%。進一步地,所述銀鎮化合物由摩爾比1:1的氧化鋰和氧化亞銀制得。進一步地,所述Zn-B-Ba-Si玻璃由如下重量份的成分制得:氧化鋅42-53份;硼酸10-18份;二氧化硅12-24份;碳酸領15-25份驟:一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質的制備方法,包括如下步步驟一,將氧化鋰和氧化亞銀按摩爾比1:1進行配比,制備銀鎮化合物;步驟二,利用如下重量配比的組分制備Zn-B-Ba-Si 玻璃粉:氧化鋅42-53份;硼酸10-18份;二氧化硅12-24份;碳酸領15-25份;步驟三,以100重量份的鈦酸頓為基材,添加有如下成分:鋰鎮化合物1.45-12.5wt%、氧化錯5-20wt%

10、、碳酸鎰0-0.2wt%、稀土氧化物0.025-0.2mol%、Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%,用去離子水作為分散介質,球磨、烘干并造粒;步驟四,將造粒后的粉料壓制成生坯,排有機物、燒結,即制得溫度補償型電容器介質。進一步地,步驟三中鈦酸領進行如下處理:在1100-1150C范圍內煨燒處理1.5-2h0進一步地,步驟一中銀銀化合物制備方法如下:將氧化鋰和氧化亞銀按照摩爾比1:1進行配比、稱量、球磨混合、烘干,烘干后塊狀物過40-80目標準篩并于850-1150C煨燒,獲得銀鎮化合物。進一步地,步驟二中Zn-B-Ba-Si玻璃粉的制備方法如下:按所述配比進行配比、稱量、球磨混合,并于12

11、00c1250c熔融后水淬,磨細烘干后過325目標準篩,制得Zn-B-Ba-Si玻璃粉。進一步地,步驟三中采用2-5mm的死安定錯球作磨介,研磨6-14h,烘干后過80目標準篩,加入56.5%石蠟做粘結劑共同烘焙造粒,再次過80目標準篩。進一步地,步驟四中造粒后的粉料在810MPa下壓制成圓片生坯,在450-550C排有機物1h,然后用3h升溫至11201150C,燒結23h,即制得所述溫度補償型電容器介質。本發明的有益效果是,NiNb2O6是一種居里點低,QXf大,諧振頻率溫度系數低的一種鈣鈦礦型結構材料,在以鈦酸頓為基礎的MLCC材料中,添加NiNb2。6,不僅可以使材料的居里點向負溫度方

12、向移動,而且可以降低介質損耗。而添加氧化錯是為了改善材料的容量-溫度變化率,使材料的變化率變小并且呈線性關系。本發明的核心即通過改變NiNb2。6與ZrO2含量的變化,以調節該種鈦酸頓基介電材料的介電常數以及容溫變化率的線性關系。另,添加碳酸鎰以及稀土氧化物可以有效抑制材料結構中氧空位產生,并且提高材料的抗還原、抗老化性能,確保材料的品質因素Q符合標準。添加Zn-B-Ba-Si玻璃是為了將降低燒結溫度,使材料在中溫范圍內可致密燒結,有利于使用材料價格較低廉的金屬內電極。具體實施方式一種具有線性容溫變化率的溫度補償型電容器介質的制備方法,包括如下步驟:1、將鈦酸鎖在1100-1150C范圍內煨燒

13、處理1.5-2h;2、將氧化鋰和氧化亞銀按照摩爾比1:1進行配比、稱量、球磨混合、烘干,烘干后塊狀物過40-80目標準篩并于850-1150C煨燒,獲得銀鎮化合物;3、按重量份氧化鋅42-53份;硼酸10-18份;二氧化硅12-24份;碳酸領15-25份進行配比、稱量、球磨混合,并于1200c1250C熔融后水淬,磨細烘干過325目標準篩,制得Zn-B-Ba-Si玻璃粉;4、以100重量份的鈦酸頓為基材,添加有如下成分:鋰鎮化合物1.45-12.5wt%、氧化錯5-20wt%、碳酸鎰0-0.2wt%、稀土氧化物0.025-0.2mol%、Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%,用去離子水作為分

14、散介質,采用2-5mm的死安定錯球作磨介,研磨6-14h,烘干后過80目標準篩,加入56.5%石蠟做粘結劑共同烘焙造粒,再次過80目標準篩;5、造粒后的粉料在810MPa下壓制成圓片生坯,在450-550C排有機物1h,然后用3h升溫至11201150C,燒結23h,即制得所述溫度補償型電容器介質。F表1#-6#為本發明的六個實施例及其制得產品的性能參數。No.BaTiO3NiNb2O6Wt%ZrO2Wt%MnCO3Wt%Re2O3mol%GlassWt%KvalueTgs10-4TCC(ppm/C)-55C+125C1#1001.45500.0531890114570-35792#1003.66.40.250.059527111998-19893#1004.27.20.50.051042291245-17854#1003.260.50.0751144962126-20895#1007.2120.250.075131

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