[发明专利]一种抗还原的Y5P陶瓷电容器介质瓷料

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗还原陶瓷介质材料及其制备方法，具体涉及一种Y5P温度特性的陶瓷介质材料及其制备方法，进一步涉及一种陶瓷介质电容器的制作方法。

背景技术

随着电子信息产业的迅速发展，陶瓷介质电容器的应用领域越来越广。一类以钛酸钡为基具有Y5P温度特性的陶瓷介质材料以其高介电常数、低介质损耗、高温度稳定性等优点，拥有了较大的市场需求；同时，传统的该类陶瓷介质材料由于不具有抗还原性，只能在空气气氛中进行烧结，制作成单片陶瓷电容时，必须以贵金属银或银合金做引出电极。目前，由于贵金属材料银的价格较高，使得陶瓷电容器的材料的成本居高不下。面对日趋激烈的市场竞争，各生产厂家为了更好地发展，都在寻求各种办法降低生产成本；在这种情况下，用相对廉价的金属铜或铜合金作为电极，被越来越多的厂家所重视，更重要的是这种替代能使陶瓷电容的材料成本得到大幅度的下降；但另一方面，用铜或铜合金浆料进行涂覆作为电极时，必须要在还原气氛中进行烧制电极；而在还原气氛中烧制电极时，传统的匹配贵金属的陶瓷介质材料会发生还原，造成电容的绝缘电阻下降、损耗角正切值上升等电性能劣化现象，因此，选用铜或铜合金作为电极时，要求所用的陶瓷介质材料必须具有抗还原性，以保证相应的电容产品在还原气氛中高温处理后仍具有优良的介电性能。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种抗还原陶瓷介质材料及其制备方法，它采用固相法合成单一的化合物Ba_1-xZn_xTi_1-yZr_yO₃作为主晶相成分；所提供的陶瓷介质材料具有良好的分散性、均匀性及工艺稳定性；用于制备单片陶瓷电容器时，能用铜或铜合金作为引出电极，并具有优良的介电性能。

本发明是这样实现的，所述一种抗还原陶瓷介质材料，其特征在于：由主晶相成分及改性添加剂组成；以固相法合成的Ba_1-xZn_xTi_1-yZr_yO₃(其中0.001≤x≤0.10，0.005≤y≤0.10)作为主晶相成分，主晶相成分按质量百分比计在介质材料的组成中所占的份数为88～98％；改性添加剂选自CaO、MgO、Y₂O₃、Nb₂O₅、MnO₂、SiO₂、Al₂O₃、R₂O₃(R为Eu、Ho、Dy、Yb中的至少一种)中的三种或三种以上；改性添加剂中的各种氧化物在所述介质材料中所占质量百分比为：0.1～5％的CaO、0～3％的MgO，0～2％的Y₂O₃，0～1％的Nb₂O₅，0～0.6％的MnO₂，0.1～2％的SiO₂，0～1.5％的Al₂O₃，0.1～2.5％的R₂O₃；改性添加剂按质量百分比计在介质材料的组成中所占的份数为2～12％。

本发明所述一种抗还原陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于：所述主晶相成分Ba_1-xZn_xTi_1-yZr_yO₃(其中0.001≤x≤0.10，0.005≤y≤0.10)的获得，是把BaCO₃、ZnO、TiO₂和ZrO₂置于球磨机中，按质量比为物料∶去离子水＝1∶(1.0～2.0)的比例加入去离子水进行湿法球磨混合均匀，然后进行干燥、粉碎以获得粉体混合物，再在高温电阻炉中1100℃～1250℃的温度范围煅烧1～4小时合成；与上述的改性添加剂一起，按配方设计的量分别进行称重，置于球磨机中，按质量比为物料∶去离子水＝1∶(0.8～1.5)的比例加入去离子水进行湿法球磨，然后把球磨好的物料进行干燥，获得本发明的抗还原陶瓷介质材料。

本发明所述抗还原陶瓷介质材料具有至少3000以上的介电常数；适合在还原气氛中1150℃～1300℃的温度范围进行烧结，可涂覆铜或铜合金浆料作为外部引出电极，在800℃～950℃的温度范围进行烧制电极；以便制成陶瓷介质的电容器。