[发明专利]一种核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体具有核壳结 构，内核为TiO₂颗粒，外壳为CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂包覆层；所述包覆层中CaO、MgO、Al₂O₃和SiO₂摩尔比为（0.7～1.1）：（0.9～1.2）：（1.7～2.3）：（7.5～8.3）；所述TiO₂颗粒和CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂包覆层的质量比为1：x；其中，0.02≤x≤0.12；

所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体的制备方法包括：

（1）将钙盐、镁盐和铝盐溶于水，得到含有Ca²⁺、Mg²⁺和Al³⁺的溶液A；

（2）将硅源溶于无水乙醇，得到溶液B；

（3）将TiO₂纳米粉体分散到去离子水中，得到悬浊液C；

（4）将溶液A和溶液B依次注入至悬浊液C中，得到混合溶液D，注入完成后使混合溶液充分搅拌1～3小时，然后调节pH为7～10；

（5）将所得混合溶液D在70～90℃下水浴加热后，再经烘干和煅烧，得到所述核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体。

2.根据权利要求1所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述包覆层中CaO、MgO、Al₂O₃和SiO₂摩尔比为1:1:2:8。

3.根据权利要求1所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述TiO₂颗粒和CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂包覆层的质量比为1：x；其中，0.04≤x≤0.10。

4.根据权利要求1所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述TiO₂颗粒的粒径为40～150nm；所述CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂包覆层的厚度不超过20nm。

5.根据权利要求1所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述溶液A中金属离子的总浓度为0.06～0.30 mol/L；其中，Ca²⁺的离子浓度为0.01～0.05 mol/L，Mg²⁺的离子浓度为0.01～0.05 mol/L，Al³⁺的离子浓度为0.04～0.20 mol/L。

6.根据权利要求1所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述硅源选自正硅酸四乙酯，所述溶液B中硅源的浓度为0.2～0.8mol/L；所述悬浊液C中TiO₂纳米粉体和去离子水的质量比为1：5～1：15。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体，其特征在于，所述煅烧的温度为500～600℃，时间为2～4小时。

8.一种高耐电强度氧化钛基介质陶瓷块体，其特征在于，选用权利要求1-7中任一项所述的核壳结构高耐电强度氧化钛基介质粉体作为原料，经过压制成型和烧结，得到所述高耐电强度氧化钛基介质陶瓷块体。

9.根据权利要求8所述的高耐电强度氧化钛基介质陶瓷块体，其特征在于，所述压制成型的压力为80～300 MPa；所述烧结的温度为1050～1250℃，时间为1～3小时。

10.一种介质陶瓷元件，其特征在于，将权利要求8或9所述高耐电强度氧化钛基介质陶瓷块体经覆银工艺，得到所述介质陶瓷元件。