[发明专利]一种钛酸锶钡基介质陶瓷材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高介电常数、高耐电强度、高介电性能稳定的钛酸锶钡基介质陶瓷材料，其特征在于，所述钛酸锶钡基介质陶瓷材料的组成配方包括：aBaTiO₃+bSrTiO₃+cTiO₂+dBiO₅+eMgO+fAl₂O₃+gCaO+hSiO₂，其中a、b、c、d、e、f、g、h为各组分的摩尔百分比，20≤a≤50mol%，15≤b≤30mol%，10≤c≤20mol%，0＜d≤10mol%，0＜e≤35mol%，0≤f≤6mol%，0＜g≤6mol%，0＜h≤1mol%，且a+b+c+d+e+f+g+h =100 mol%；

当厚度=0.38mm，所述钛酸锶钡基介质陶瓷材料的耐电强度为38～52 kV/mm，在1kHz且25℃的条件下介电常数为800～2000之间，在1kHz且25℃的条件下介电损耗＜0.003，660kV/cm下有效储能密度高达8.6 J/cm³。

2.根据权利要求1所述的钛酸锶钡基介质陶瓷材料，其特征在于，所述钛酸锶钡基介质陶瓷材料的介电常数在0℃～40℃之间随温度的变化率≤7%，100℃下直流电阻率高达10¹²Ω.cm以上。

3.一种如权利要求1或2所述的钛酸锶钡基介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

按照化学组成称Ti源、Ba源、Sr源、Bi源、Mg源、Ca源、Al源和Si源，混合并进行预烧，得到混合粉体；所述预烧的温度为1000℃～1150℃，时间为2～12小时；

将粘结剂加入所得混合粉体中后喷雾造粒，并压制成型，得到生坯；

将所得生坯在1220～1300℃下进行烧结，得到所述高介电常数、高耐电强度钛酸锶钡基介质陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Ti源为TiO₂、C₁₆H₃₆O₄Ti、C₁₂H₂₈O₄Ti、SrTiO₃、BaTiO₃、TiCl₄中的至少一种；所述Ba源为BaO、BaCO₃、C₄H₆BaO₄、Ba(NO₃)₂和BaTiO₃中的至少一种；所述Sr源为SrO、SrCO₃、C₄H₆SrO₄、Sr(NO₃)₂和SrTiO₃中的至少一种；所述Bi源为Bi₂O₃、BiCl₃、Bi(OH)₃、Bi₅(OH)₉ (NO₃)₄中的至少一种；所述Mg源为MgO、MgCO₃、C₄H₆MgO₄和MgTiO₃中的至少一种；所述Ca源为CaO、CaCO₃、C₄CaH₆O₄·H₂O和CaTiO₃中的至少一种；所述Al源为Al₂O₃、Al(NO₃)₃、Al(OH)C₄H₆O₄中的至少一种；所述Si源为SiO₂、(C₂H₅O)₄Si、C₁₆H₃₆O₄Si中的至少一种。