[发明专利]一种陶瓷电介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷电介质材料，本发明还涉及一种制备该陶瓷 电介质材料的制备方法。

背景技术

长期以来，国内外对中高压陶瓷电容器，尤其是无铅电容器陶瓷 介质的研究十分活跃。目前这些研究结果表明，电容器陶瓷介质还存 在诸多问题，主要是介电常数、损耗、低介电系数温度变化率和击穿 电场强度等参数之间相互制约。

如[黄新友，高春华，工业化(Ba，Sr，Ca)(Ti，Zr)O₃基电容器陶瓷 的研究，仪器仪表学报，2003，24(1)]中的电容器陶瓷介质的室温介 电常数高达11535，而且tgδ偏大，为71×10^-4；

[张其土，张校平等，BaTiO₃基无铅高压陶瓷电容器材料性能的 研究，电子元件与材料，2005，24(12)]中公开了CaO、Bi₂O₃对 BaTiO₃铁电介质瓷介电性能的影响，虽然tanδ降到6×10^-4，但室温 介电常数ε_r仅为2089；

[Tao Hu，Tim J.Price，et al，the effect of Mn on microstructure and properties of BaSrTiO₃ with B₂O₃-LiCO₃， Journal of the European Ceramic Society，25(2005)2531～2535] 中公开了B₂O₃-LiCO₃对Mn掺杂(Ba，Sr)TiO₃陶瓷性能的影响，该陶瓷 材料的tanδ较高；

[郭炜，李玲霞等。掺杂稀土元素对细晶BaTiO₃系统耐压及介电 性能的影响，中国稀土学报，2003，21(2)]中公开了稀土氧化物掺杂 对细晶BaTiO₃系陶瓷的耐压及介电性能的影响，虽然该陶瓷的击穿电 场强度通过掺杂Ho³⁺、Er³⁺等提高到8KV/mm以上，但tanδ偏大，为 70×10^-4~180×10^-4。

故此，现有的电容器用电介质陶瓷材料还有待于进一步改善。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种高介 电常数、低损耗的电介质陶瓷材料；

本发明的另一个目的是提供一种制备该电介质陶瓷材料的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种陶瓷电介质材料，按摩尔百分比由以下组分组成：

BaCO₃ 12.50～34.50％  SrCO₃  14.79～37.49％

TiO₂  45.29～49.39％  CeO₂   0.01～0.99％

Dy₂O₃ 0.02～0.89％    MnO₂   0.01～0.14％。

一种制备上述陶瓷电介质材料的方法，包括以下步骤：

a、按比例称取BaCO₃、SrCO₃和TiO₂进行配料，得到配料物；

b、采用湿法球磨的方法对上述配料物进行第一次球磨混合，然 后将所得的球磨料置于料盘中，放入干燥设备，在110～130℃下烘 干，然后置于氧化铝坩埚中，放入电炉在1020～1100℃下预合成 Ba_xSr_1-xTiO₃；

c、在上述Ba_xSr_1-xTiO₃中按比例加入CeO₂、Dy₂O₃和MnO₂，采用湿 法球磨的方法对上述配料物进行第二次球磨混合，然后在110～130℃ 下烘干，得烘干料；