[发明专利]制备钛酸钡粉末的方法、由此方法制备的钛酸钡粉末、介电陶瓷压坯以及独石陶瓷电容器

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种制造钛酸钡粉末的方法，尤其是通过固相反应的。本发明还涉及通过上述方法制备的钛酸钡粉末、通过烧结钛酸钡粉末形成的介电陶瓷压坯以及包括介电陶瓷压坯的独石陶瓷电容器。

2.相关技术的描述

通过烧结主要含有钛酸钡粉末的粉末混合物制备介电陶瓷，此介电陶瓷用于形成介电陶瓷层，此介电陶瓷层是独石陶瓷电容器的组成部分。

这种钛酸钡粉末需要尽可能的均匀。换句话说，其组成必须均匀。虽然通过水热合成或水解作用制成的钛酸钡粉末显示高的均匀性，但是粉末昂贵。因此，一般通过固相反应制备钛酸钡粉末。

在通过固相反应的钛酸钡合成中，将粉末状碳酸钡和粉末状氧化钛混合并煅烧其混合物。为了通过固相反应生产出更均匀的钛酸钡粉末，将粉末状碳酸钡和粉末状氧化钛尽可能均匀地分散是非常重要的。

通常，通过跟在机械研磨之后的分散方法例如利用分散媒介的分散方法，制备粉末状碳酸钡和粉末状氧化钛的均匀分散物。由于粉末状碳酸钡几乎不粉化，很难获得细的碳酸钡颗粒。结果，粉末状碳酸钡和粉末状氧化钛的混合物不能显示出满意的分散性。因此，由固相反应制备的钛酸钡粉末的均匀性不如由水热合成或水解作用制成的钛酸钡粉末。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种通过固相反应制备具有高均匀性的钛酸钡粉末的方法。

本发明的另一个目的是提供一种由上述方法制备的钛酸钡粉末。

本发明的再一个目的是提供一种通过烧结钛酸钡粉末形成的介电陶瓷压坯。

本发明的还一个目的是提供一种包括上述介电陶瓷压坯的独石陶瓷电容器。

本发明旨在一种制备钛酸钡粉末的方法，包括步骤：混合粉末状碳酸钡和粉末状氧化钛，煅烧混合物，其中粉末状碳酸钡包括具有至少约2的长轴长度和短轴长度的长径比的针状颗粒，其中每个颗粒的长轴和短轴通过电子显微镜测定。

由于钛酸钡的合成反应包括碳酸钡向氧化钛基体中的扩散，在粉末状氧化钛中粉末状碳酸钡的均匀分散对于提高钛酸钡粉末的均匀性是重要的。由于本发明中所采用的粉末状碳酸钡针状颗粒容易研磨成细颗粒，因此提高了粉末状碳酸钡的分散性。因此，由固相反应获得了均匀的钛酸钡粉末。

优选地，粉末状碳酸钡针状颗粒的长径比尽可能的高。换句话说，长轴的长度与短轴的长度的长径比优选至少约为5。

优选地，粉末状碳酸钡具有至少约5m²/g的BET比表面积。

本发明还旨在一种通过上述方法制备的钛酸钡粉末。钛酸钡粉末具有至少约2m²/g的BET比表面积。另外，钛酸钡粉末在由激光衍射散射方法的粒径分布中满足关系D10/D50≥0.25和D90/D50≤2.5。并且，在钛酸钡粉末中钡与钛的摩尔比的变化是约0.01或更少，其中摩尔比是利用10个样品通过TEM-EDX方法测定的。这里，D10、D50和D90分别代表根据激光衍射散射方法、当从最小的颗粒统计时以10％累积体积、50％累积体积和90％累积体积的平均颗粒直径。

本发明还旨在一种通过烧结生陶瓷压坯制备的介电陶瓷压坯，上述生陶瓷压坯包括含有上述钛酸钡粉末的粉末状原料。

本发明还旨在一种独石陶瓷电容器，包括：多个介电陶瓷层，每个介电陶瓷层包括上述介电陶瓷压坯；多个内部电极，每个内部电极沿着在两个相邻介电陶瓷层之间的界面延伸，以使由在此之间的介电陶瓷层所隔开的两个相邻内部电极形成静电电容器。

附图的简要说明

图1是表示根据本发明的独石陶瓷电容器的内部结构的横截面示意图。

优选实施例的描述

图1是表示根据本发明的独石陶瓷电容器1的内部结构的横截面示意图。

独石陶瓷电容器1包括组合件4和多个内部电极3，组合件4包括多个层叠介电陶瓷层2，每个内部电极3沿着两个相邻介电陶瓷层2之间的界面延伸。由介电陶瓷层2之一隔开的两个相邻内部电极3形成静电电容器。

用作端电极的外部电极5形成在组合件4的两侧上。左边的外部电极5电连接到预定的内部电极3，右边的外部电极5电连接到另外的内部电极3。以垂直方向(层叠方向)交替地设置与左边的外部电极5连接的外部电极5和与右边的外部电极5连接的外部电极5。

每个介电陶瓷层2由介电陶瓷压坯构成，此介电陶瓷压坯通过烧结生陶瓷层制备，上述生陶瓷层包括含有钛酸钡粉末的粉末状原料。钛酸钡粉末由根据本发明的方法生产。

钛酸钡粉末通过固相反应制备，包括步骤：混合粉末状碳酸钡和粉末状氧化钛，锻烧混合物。如果需要，锻烧后可以研磨钛酸钡粉末。