[发明专利]一种Y8R型多层陶瓷电容器介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于多层陶瓷电容器介质材料制备领域，具体涉及一种Y8R型多层陶瓷电容器介质材料及其制备方法。

背景技术

随着信息技术和电子科学技术的飞速发展，对电子设备提出更高的使用要求，例如轻型化，片式化以及小型化，多层陶瓷电容器(MLCC)正因这些原因应运而生。目前，我们常用的制备多层陶瓷电容器的介质材料是BaTiO₃基陶瓷。钛酸钡在室温下的介电常数可达到1500～3000，同时在生产和应用过程中不会对环境产生污染，因此很适合用于介电材料。然而，BaTiO₃的居里温度约为120℃，高于居里温度时介电常数急剧下降，介电损耗大，影响到陶瓷电容器的温度稳定性，因此，必须对钛酸钡进行掺杂改性。经过适当的掺杂改性后的钛酸钡基陶瓷材料具有高介电常数，低损耗和热膨胀系数小的特点。

近年来，多层陶瓷电容器已经开始逐步进入汽车电子应用领域，诸如发动机控制单元(ECU)、防抱死制动系统(ABS)、燃油喷射程控模块(PGMFI)等，使用温度可达+150℃，要满足这样的使用环境，需要耐受多次高温运行以及大量热冲击。然而，钛酸钡基材料的电容-温度特性具有一定的局限性，当温度超过120℃时，其容温变化率(△C/C_20℃)超过15％，无法提供稳定的介电性能。具有EIA(ElectronicIndustriesAssociation，美国电子工业协会)X7R特性(-55℃～+125℃，△C/C_20℃≤±15％，其中△C是以20℃时的电容量C_20℃为基准的其他温度点的电容量C变化△C＝C-C_20℃)的MLCC难以满足上述的高温条件下的工作要求。因此，开发研制到EIAY8R标准(-30℃～+155℃，△C/C_20℃≤±15％)MLCC受到了普遍的关注。

虽然，BaTiO₃基无铅Y8R型陶瓷电容器介质材料已经得到广泛关注，但是，将BiYO₃掺杂BaTiO₃得到温度稳定的Y8R型陶瓷电容器介质材料还鲜有报道。鉴于此，实有必要提供一种可以解决上述问题的BaTiO₃基环保Y8R型陶瓷电容器材料及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Y8R型多层陶瓷电容器介质材料及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，通过本发明方法制得的Y8R型陶瓷电容器材料，不但制备工艺简单，材料成本低，而且具有较高的介电常数、低的介电损耗、体电阻率大、良好温度稳定性，有可能成为替代铅基陶瓷材料成为多层陶瓷电容器在技术和经济上兼优的重要候选材料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Y8R型多层陶瓷电容器介质材料，其制备材料包括BaTiO₃+xmol％BiYO₃，其中x＝12～20，xmol％表示摩尔百分比。

一种Y8R型多层陶瓷电容器介质材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照摩尔比1:1称取BaCO₃和TiO₂混合形成混合物A，将混合物A进行球磨、烘干、压块后，于1120～1150℃保温2～3小时，形成纯相的BaTiO₃粉体，备用；

步骤二：按照摩尔比1:1称取Bi₂O₃和Y₂O₃混合形成混合物B，将混合物B进行球磨、烘干、压块后，于920～940℃保温2～3小时，形成纯相的BiYO₃粉体，备用；

步骤三：将步骤一得到的BaTiO₃粉体和步骤二得到的BiYO₃粉体按照BaTiO₃+xmol％BiYO₃混合后形成混合物C，其中x＝12～20，x为摩尔百分比，将混合物C与锆球石及去离子水，按照质量比为1:1:1混合后依次进行球磨、烘干、造粒、过筛，形成造粒料；

步骤四：将步骤三所得造粒料在110～120MPa的压强下制成试样，然后进行一次烧结；

步骤五：打磨、清洗步骤四中一次烧结好的试样后，在试样正反两面均匀涂覆银电极浆料，进行二次烧结，得到Y8R型多层陶瓷电容器介质材料。