[发明专利]一种超宽温度稳定性的介电陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超宽温度稳定性的介电陶瓷材料，由基质组分和掺杂组分组成，基质组分包括BaTiO₃、BaFe_0.5Nb_0.5O₃、及Bi_0.5Na_0.5TiO₃，掺杂组分为BiMg_2/3Nb_1/3O₃。化学表达式为(1‑x)(0.94BaFe_0.05Nb_0.05Ti_0.9O₃‑0.06Bi_0.5Na_0.5TiO₃)‑xBiMg_2/3Nb_1/3O₃，x=0.05~0.2。本发明还提供了这种超宽温度稳定性的介电陶瓷材料的制备方法。本发明制备工艺简单，材料成本低，而且制得的陶瓷具有超宽的温度稳定性，有望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。

技术领域

本发明涉及陶瓷电介质材料领域，具体涉及一种超宽温度稳定性的介电陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

随着近年电子元器件小型化、轻量化以及应用领域的多元化，对陶瓷电容器的温稳定性提出了更高要求，在诸如新型车载用电子控制装置、航空航天设备的发动机系统、大功率相控阵雷达等军用电子设备的应用中，要求系统中元器件的工作温度上限提高到175℃甚至200℃以上。钛酸钡基电介质陶瓷由于具有较高的介电常数、较低的介电损耗，是制备MLCC的主要环保材料。但钛酸钡的居里温度在125℃左右，在居里温度附近介电常数变化比较大，容温变化率较大，因此可以通过两种方案来解决：1、调整居里温度，将居里温度移到使用温区以外；2、压低或展宽居里峰。

本发明通过掺杂BaFe_0.5Nb_0.5O₃，使居里温度接近室温，降低介电性能的温度依赖性；通过掺杂Bi_0.5Na_0.5TiO₃，由于“弥散相变”使得介电峰宽化，并将体系的居里温度向高温方向移动，提高使用的上限温度，使其具有高温稳定性；通过掺杂非铁电材料BiMg_2/3Nb_1/3O₃，可以进一步压低居里峰，使其介电常数曲线在超宽的温度范围内变得平坦，从而获得超宽温度稳定性的较为理想的MLCC用陶瓷材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超宽温度稳定性的介电陶瓷材料及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷。本发明制备工艺简单，材料成本低，而且制得的陶瓷具有超宽的温度稳定性，有可能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：