[发明专利]一种中温烧结的高介低损耗负温度补偿型瓷料及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷材料技术领域，提供了一种中温烧结的高介低损耗负温度补偿型瓷料及其制备方法。该高介低损耗负温度补偿型瓷料，其原料包括基料、改性剂和烧结助剂；基料的化学式为Sr_1‑xBi_xTiO₃，其中，0.14≤x≤0.18；改性剂包括CaCO₃和Re₂O₃，烧结助剂包括ZnO和ZnO‑B₂O₃玻璃。该负温度补偿型瓷料的介电常数≥900，可用于制备得到更小尺寸的电容器；介质损耗≤4.8×10^‑4，可减少因损耗导致的发热，延长使用寿命；且可在中温下烧结而成，能耗低，节约生产成本；抗脉冲性强，能用于交流或脉冲工作环境。该制备方法通过固相合成法中温烧结得到产品。制备方法过程简单，易于产业化生产。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体地说，涉及一种中温烧结的高介低损耗负温度补偿型瓷料及其制备方法。

背景技术

目前，DC/DC电源模块和EMI滤波器的大容量陶瓷电容器多采用X7R材料。但因X7R材料交流损耗大(tanδ≥0.025)，在交流或脉冲工作时会发热升温导致产生微裂纹，从而导致失效。

负温度补偿型瓷料具有高介、低损耗等优点，在-55～+125℃条件下结合了最优势的NPO和X7R的介质特性。其可靠性高，主要用于AC/DC、DC/DC模块的高压脉冲交流低损耗SMD型MLCC产品的制备，广泛应用于国防、航空、航天等军工重点工程配套电子设备。

目前，研究的较多的负温度补偿型介质材料为CaTiO₃、SrTiO₃、TiO₂、CaZrO₃。其中CaTiO₃、TiO₂、CaZrO₃的室温介电常数分别150、100和40，介电常数低，难以实现高介的特点。SrTiO₃基陶瓷因其居里温度低(约为-250℃)，常温下介电常数相对较高(约为270)，顺电态，损耗小(介质损耗可达10^-3-10^-4)而成为最受关注的材料之一。

但因SrTiO₃基陶瓷介电常数仍处于较低水平，难以实现小型化，且难以解决目前存在的脉冲、交流工作下损耗发热失效机理问题。因此，如何在维持SrTiO₃基陶瓷本身顺电态和低损耗的优势下，能够进一步地提高其介电常数成为目前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供了一种中温烧结的高介低损耗负温度补偿型瓷料；该负温度补偿型瓷料的介电常数≥900，可用于制备得到更小尺寸的电容器；介质损耗≤4.8×10^-4，可减少因损耗导致的发热，延长使用寿命；且可在中温下烧结而成，能耗低，节约生产成本；抗脉冲性强，能用于交流或脉冲工作环境。

针对现有技术中上述的不足，本发明的第二目的在于提供了一种中温烧结的高介低损耗负温度补偿型瓷料的制备方法；该制备方法过程简单，易于产业化生产。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种中温烧结的高介低损耗负温度补偿型瓷料，其原料包括基料、改性剂和烧结助剂；基料的化学式为Sr_1-xBi_xTiO₃，其中，0.14≤x≤0.18；改性剂包括 CaCO₃和Re₂O₃，烧结助剂包括ZnO和ZnO-B₂O₃玻璃。