[发明专利]一种中低烧温度稳定型的介质材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中低烧温度稳定型的介质材料及其制备方法，由主成分经溶解、烧结步骤制备获得，所述主成分由BaTiO₃、Nb(OH)₅、Cu(NO₃)₂、Ti(OC₄O₉)₄、Bi(NO₃)₃·5H₂O、NaNO₃·H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Ba(NO₃)₂、硼酸三丁酯、硅酸四乙酯组成。本发明所制备的介质陶瓷的烧结温度低、温度稳定性优异，配方原料廉价，制备工艺简单，烧结温度为900℃，材料室温介电常数达896、室温介电损耗为0.019，在‑55℃～200℃温度范围内容温变化率不超过±15％，室温电阻率为6.5×10¹¹，达到了满足X9R特性的多层陶瓷电容器介质陶瓷的要求。

技术领域

本发明涉及陶瓷电容器介质材料领域，特别涉及一种中低烧温度稳定型的介质材料及其制备方法。

背景技术

多层陶瓷电容器MLCC(multi-1ayer ceramic capacitor)是世界上用量最大、发展最快的片式无源元件之一。MLCC具有体积小、内部电感低、绝缘电阻高及漏电流小、介质损耗低、价廉等优点，被广泛应用于各种电子整机中的振荡、耦合、滤波和旁路电路。近年来，MLCC用于汽车发动机如发动机电子控制单元、曲轴角度传感器以及防抱死制动系统等电子设备，这些设备在很恶劣的环境下工作，特别是夏天的工作温度达到130℃以上，为了保证汽车发动机控制、驱动控制以及刹车控制系统的稳定工作，这就要求MLCC介质材料在宽的工作温度下具有优异的电容温度稳定特性；而用来探寻油气储量的电子设备，需要遭受超过200℃的温度。很显然，X7R(在-55～125°温度范围内满足ΔC/C_25℃≤15％)及X8R(在-55～150°温度范围内满足ΔC/C_25℃≤15％)特性的介质材料不满足恶劣环境下的实际需求，他们的使用温度上限分别为125℃和150℃，因此，研发更高温度稳定性X9R(在-55～200°温度范围内满足ΔC/C_25℃≤15％)特性的电容器介质材料，具有非常重要的实际应用介质。

多层陶瓷电容器是将介质材料和内电极(银、银钯等)以错位的方式叠合经共烧成的独石结构，这就要求内电极的熔点高于介质材料的烧结温度。表1给出了空气气氛烧结的内电极材料价格与特性，空气中烧结金属熔点与金属价格成正比，钯与铂的熔点非常高，应用这些材料作为电极时介质材料的烧结温度随之增高，然而价格相对其他金属非常高，这非常不利于应用在生产上，应用Ag及Ag₇₀-Pd₃₀可以大大的降低生产成本，这就需要降低介质材料的烧结温度。因此，研究低烧宽工作温度的X9R介质陶瓷具有非常重要的意义。

表1空气气氛烧结的内电极材料价格与特性

发明内容

本发明所要解决的技术问题：如何在中低烧结温度下制备陶瓷电容器介质材料。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案

一种中低烧温度稳定型的介质材料，主成分为BaTiO₃，所述主成分与Nb(OH)₅、Cu(NO₃)₂、Ti(OC₄O₉)₄、Bi(NO₃)₃·5H₂O、NaNO₃·H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Ba(NO₃)₂、硼酸三丁酯、硅酸四乙酯经溶解、烧结步骤制备获得。