[发明专利]钛酸铋-铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛酸铋‑铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷的制备方法，目的在于，使制备的钛酸铋‑铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、低烧结温度和宽成瓷温度范围的优点，且成本低、环保无污染，所采用的技术方案为：1)按照(1‑x)Bi₂Ti₂O₇‑xCa₂Nb₂O₇中化学计量比称量原材料；2)将原材料进行球磨后烘干，烘干后进行预合成；3)预合成后的粉料进行粗粉碎后进行二次球磨并烘干；4)对烘干后的粉料进行造粒，造粒后压制成薄圆片素坯；5)对薄圆片素坯进行高温排粘后自然冷却；6)对高温排粘后的薄圆片素坯进行高温烧结后自然冷却。

技术领域

本发明涉及高频热补偿电容器瓷和高频热稳定电容器瓷材料，具体涉及钛酸铋-铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷的制备方法。

背景技术

随着现代化工业程度的快速发展，特别是大规模集成电路的推广和应用以及表面组装技术 (SMT)的发展，对材料要求越来越微型化、高精度化、环保化。陶瓷电介质材料作为功能电子材料的重要组成部分，被广泛应用于各种元器件中，如电容器、谐振器、滤波器、电路基片、集成电路等。

铋基高频介质陶瓷材料因其烧结温度低，介电常数高，与银电极良好的结合，烧结成瓷的致密性良好，热、力学性能优良等优点，成为MLCC/LTCC(多层/低温共烧陶瓷)材料研发的热点。

焦绿石结构的钛酸铋-铌酸钙固溶体系((1-x)Bi₂Ti₂O₇-xCa₂Nb₂O₇，BT-xCN)电介质陶瓷作为一种新开发的电介质陶瓷材料，有着烧结温度低、容易形成致密的陶瓷和介电性能优良等优点，被系统地进行了研究。目前的工艺方法制备的钛酸铋-铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷存在介电常数低、介电损耗高、烧结温度高等的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种钛酸铋-铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷的制备方法，使制备的钛酸铋-铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、低烧结温度和宽成瓷温度范围的优点，且成本低、环保无污染。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括以下步骤：

1)按照(1-x)Bi₂Ti₂O₇-xCa₂Nb₂O₇中化学计量比称量原材料；

2)将原材料进行球磨后烘干，烘干后进行预合成；

3)预合成后的粉料进行粗粉碎后进行二次球磨并烘干；

4)对烘干后的粉料进行造粒，造粒后压制成薄圆片素坯；

5)对薄圆片素坯进行高温排粘后自然冷却；

6)对高温排粘后的薄圆片素坯进行高温烧结后自然冷却，即得到钛酸铋-铌酸钙固溶体高频电介质陶瓷。

所述步骤1)中原材料包括Bi₂O₃、CaCO₃、Nb₂O₅和TiO₂。

所述步骤1)中原材料的化学计量比为：Bi₂O₃:CaCO₃:Nb₂O₅:TiO₂＝(1-x):x:x:(1-x)，其中0.3≤x≤0.7。