[发明专利]适于在恶劣环境温度下工作的电介质陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以成分为特征的陶瓷组合物，具体地说，是一 种适于在恶劣环境温度下工作的电介质陶瓷(BaTiO₃-NaNbO₃- CdNb₂O₆系统陶瓷介质)及其制备方法。

背景技术

电介质陶瓷应当具有较高的介电常数，并在保证较小介电常数 温度变化率的前提下拥有尽量广阔的工作温区。尽管半个世纪以来 世界范围内的研究机构已经对电介质陶瓷材料进行了大量的研究， 使其性能参数在很多方面得到了较大的提升，但是现有材料的工作 温度范围仍然较窄，当环境温度上升到150℃以上时，其介电常数 通常会发生突变，可能使器件乃至整机电路失效，因此不能满足雷 达、飞行器及其他特种装备愈来愈高的要求。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，一是提供一种能够 满足电子器件的高可靠性要求，满足雷达、飞行器及其他特种装备 愈来愈高的要求的适于在恶劣环境温度(-55～+200℃)下工作的 电介质陶瓷，二是提供一种BaTiO₃-NaNbO₃与CdNb₂O₆系统陶瓷介质 的其制备方法。

实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种适于在恶劣环境温度下工作的电介质陶瓷，其组分及其原 料重量百分比如下：BaTiO₃为35～75％，NaNbO₃与CdNb₂O₆混合物为 25～65％，CoCO₃为0.01～0.5％，Bi₂O₃为0.01～0.5％；所述NaNbO₃与CdNb₂O₆混合物的组分为CdNb₂O₆基固溶体与NaNbO₃，其中CdNb₂O₆基固溶体的重量为NaNbO₃的0～1.45倍；所述CdNb₂O₆基固溶体的 组分为CdO与Nb₂O₅，其中Nb₂O₅的重量为CdO的1.2～3.5倍。

一种适于在恶劣环境温度下工作的电介质陶瓷的制备方法，包 括如下步骤：

(1)预制CdNb₂O₆基固溶体：按Nb₂O₅的重量为CdO的1.2～3.5 倍配料，将配料置入球磨机，加1～3倍体积的去离子水球磨1～12 小时，在100℃～120℃环境下烘干或进行喷雾干燥得到粉料，将粉 料通过200目的筛网，将筛下粉料加热至860℃～900℃保温2～10 小时，室温冷却制得CdNb₂O₆基固溶体；

(2)按CdNb₂O₆基固溶体的重量为NaNbO₃的0～1.45倍配制 NaNbO₃与CdNb₂O₆混合物，再按照重量BaTiO₃为35～75％、NaNbO₃与CdNb₂O₆混合物为25～65％、CoCO₃为0.01～0.5％，Bi₂O₃为0.01～ 0.5％配制原料，将所配原料置入球磨机，加1～3倍体积的去离子 水球磨1～12小时，然后在100℃～120℃环境下烘干或进行喷雾干 燥得到粉料，将粉料通过500目的筛网，在筛下粉料中加入5％～6％ 重量比的有机粘合剂或石蜡，加90～120Mpa压强制成生坯，之后 加热至1100℃～1150℃保温4小时，室温冷却制得陶瓷介质。