[发明专利]低温烧结巨介电常数细晶陶瓷材料及制备方法及应用

权利要求书

1.一种低温烧结巨介电常数细晶陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷材料由主料和改性剂组成；

所述主料为Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃；

所述改性剂为MnCO₃、Nb₂O₅、Y₂O₃、MgO、SiO₂中的两种或两种以上；

该陶瓷材料以100重量份的Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃为基材，各成分及相对含量如下：

主料Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃为100份；

改性剂MnCO₃为0.05～0.50份；

改性剂Nb₂O₅为0.02～0.40份；

改性剂Y₂O₃为0～0.20份；

改性剂MgO为0～0.20份；

改性剂SiO₂为0～0.10份；

所述的低温烧结巨介电常数细晶陶瓷材料的制备方法，由以下步骤组成：

步骤1、采用水热法制备主料Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃；

步骤2、称取主料和改性剂，放入装有氧化锆球的球磨罐中，加上去离子水球磨、烘干、研磨过筛，装袋备用，制备介质瓷料；在步骤2中，球磨12小时、于120℃烘8～12小时至干燥、研磨过40目筛，装袋备用；

步骤3、将制得的制备介质瓷料装入石墨模具中，采用SPS烧结炉于950℃±50℃烧结成瓷，随后在马弗炉中650℃热处理，制得细晶陶瓷圆片；

所述步骤1为：

步骤11、配制溶液：选用去离子水及分析纯原料BaCl₂、CaCl₂、ZrOCl₂、TiCl₄和NaOH，根据配比称量后分别配制TiCl₄冰水溶液、钡钙锆混合溶液和NaOH溶液；所述钡钙锆混合溶液中BaCl₂：CaCl₂：ZrOCl₂摩尔比为98：2：12；TiCl₄冰水溶液、钡钙锆混合溶液和NaOH溶液中TiCl₄：(BaCl₂+CaCl₂+ZrOCl₂)：NaOH的摩尔比88：112：600；

步骤12、制备前驱体：将钡钙锆混合溶液与TiCl₄冰水溶液按比例量取、混合后加热至60℃～70℃，将NaOH溶液加热至80-100℃，再把加热好的两种溶液均匀注入到反应釜中搅拌10～20分钟，得到前驱体为混合悬浊液；

步骤13、水热处理：将混合悬浊液移至水热釜中，于180～240℃水热3～8小时，然后过滤、去离子水洗涤至电导率≤100μS/cm后干燥、过40目筛，得到主料Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃。

2.一种如权利要求1所述的低温烧结巨介电常数细晶陶瓷材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：

步骤1、采用水热法制备主料Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃；

步骤2、称取主料和改性剂，放入装有氧化锆球的球磨罐中，加上去离子水球磨、烘干、研磨过筛，装袋备用，制备介质瓷料；在步骤2中，球磨12小时、于120℃烘8～12小时至干燥、研磨过40目筛，装袋备用；

步骤3、将制得的制备介质瓷料装入石墨模具中，采用SPS烧结炉于950℃±50℃烧结成瓷，随后在马弗炉中650℃热处理，制得细晶陶瓷圆片；

所述步骤1为：

步骤11、配制溶液：选用去离子水及分析纯原料BaCl₂、CaCl₂、ZrOCl₂、TiCl₄和NaOH，根据配比称量后分别配制TiCl₄冰水溶液、钡钙锆混合溶液和NaOH溶液；所述钡钙锆混合溶液中BaCl₂：CaCl₂：ZrOCl₂摩尔比为98：2：12；TiCl₄冰水溶液、钡钙锆混合溶液和NaOH溶液中TiCl₄：(BaCl₂+CaCl₂+ZrOCl₂)：NaOH的摩尔比88：112：600；

步骤12、制备前驱体：将钡钙锆混合溶液与TiCl₄冰水溶液按比例量取、混合后加热至60℃～70℃，将NaOH溶液加热至80-100℃，再把加热好的两种溶液均匀注入到反应釜中搅拌10～20分钟，得到前驱体为混合悬浊液；

步骤13、水热处理：将混合悬浊液移至水热釜中，于180～240℃水热3～8小时，然后过滤、去离子水洗涤至电导率≤100μS/cm后干燥、过40目筛，得到主料Ba_0.98Ca_0.02Zr_0.12Ti_0.88O₃。