[发明专利]高介电常数AG特性介电陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能陶瓷材料技术领域，特别是指一种高介电常数AG特性介电陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

随着现代电子通信技术和航天军工技术的飞速发展与日益普及，对电子元器件的要求越来越高。多层瓷介固定电容器(以下简称MLCC)作为一种应用极其广泛的电子元器件，不断向微型化、集成化、高容量、高频化、高可靠性等特性方面发展。

为实现MLCC微型化、集成化、高容量、高频化、高可靠性等特性的开发应用，国内外现研究较多的是BaO-Nd₂O₃-TiO₂体系(以下简称BNT)的介电陶瓷，其介电常数在65-80之间，为进一步提高BNT体系的介电常数，通常引入改性剂对其进行改性。如公开号为CN 1101359C的发明专利公开的一种微波介质陶瓷，其是以BaO、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Bi₂O₃、TiO₂组合而成的结构为Ba_6-3x(Nd_1-y-zSm_yBi_z)_8+2xTi₁₈O₅₄的固溶体，各组分的含量分别是：设BaO的含量为m，Nd₂O₃的含量为n(1-y-z),Sm₂O₃的含量为ny,Bi₂O₃的含量为nz,TiO₂的含量为p；其中14.0摩尔％≤m≤17.6摩尔％，16.0摩尔％≤n≤18.0摩尔％,66摩尔％≤p≤68摩尔％,m+n+p＝100摩尔％；0.4≤x≤0.75,0.05≤y≤0.7,0.05≤z≤0.2。其通过引入Bi₂O₃制得的微波介电陶瓷虽然可使介电常数高达87-106，具有低损耗和较低谐振频率温度系数，但是其烧结温度高达1300-1360℃，制成MLCC时需使用纯Pd内电极，而不能与内电极Pd30/Ag70匹配，制作成本高，并且不具有AG特性(90±20ppm/K)。又如Wakino·K等人在BNT体系中引入PbO组成四元系统进行研究，指出随着PbO含量的升高，介电常数逐步上升，采用该四元系统得到的微波介电陶瓷介电常数可达88，谐振频率温度系数可趋于0，但是，由于体系中引入一定量的铅，这不仅使在电容器制备、使用、报废过程中对人体健康和环境有极大危害，而且对电容器的性能稳定性有一定的不良影响。

综上所述，制备一种中温(1100℃-1200℃)烧结、不含pb等有害组分、介电常数高达90以上，具有AG特性(90±20ppm/K),超低介电损耗，高温度稳定性的介电陶瓷材料具有重要的实际应用价值、科技价值、环保价值，发展前景十分广阔。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种高介电常数AG特性介电陶瓷材料及其制备方法。具体的说，本发明所要实现的技术问题是提供一种中温(1100℃-1200℃)烧结、不含pb等有害组分、介电常数高达90以上，具有AG特性(90±20ppm/K),超低介电损耗，高温度稳定性的环保型钡钕钛铋介电陶瓷材料。

为实现上述目的，本发明提供了一种高介电常数AG特性介电陶瓷材料，其特征在于，其原料组分及重量百分比含量为：

wBaO·xNd₂O₃·yTiO₂·zBi₂O₃化合物88-96份、Li_1/2Re_1/2O₃ 2-6份、BaB₂O₄ 1-3份、ZnO 1-3份；

其中10≤w≤20、10≤x≤20、60≤y≤75、2≤z≤8且w+x+y+z＝100；

Re为稀土元素Nd、Sm中的一种或两种。