[发明专利]一种陶瓷电容器材料及其制备方法

说明书

本发明设计了一种陶瓷电容器材料，其特征在于：所述陶瓷电容器材料为无铅钛酸铋钠基温度稳定型陶瓷电容器材料，其名义化学式为：(1‑x)(0.94Na_0.5Bi_0.5TiO₃‑0.06BaTiO₃)‑xCa_0.7La_0.2TiO₃。本发明采用传统的固相法制备介质材料，在中温下烧结即可获得性能优良的X8R型和X9R型陶瓷材料，工艺简单，成本低廉，对环境无害，可大规模生产，满足当今时代电子元器件的便携化和集成化的要求，具有良好的产业化前景。

技术领域

本发明涉及陶瓷电容器材料技术领域，具体涉及一种陶瓷电容器材料及其制备方法。

背景技术

随着当代电子及微电子科技的高速发展，电子元器件设计都趋向小型化、高频化、集成化及宽温领域应用化。所以具有宽温稳定性和低损耗的材料引起了研究者的关注。相比较于聚合物化学等材料，介电陶瓷材料则拥有较高的介电常，优异的温度稳定性、循环次数多等优点，被一种温度稳定型电容器材料的优秀候选材料。

根据国际电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA)EIA标准，X8R型电容器以25℃的电容值为基准，在-55～150℃的范围内，电容变化率(ΔC/C25)≤±15％。在汽车、石油钻探、航空航天、军工等领域，所涉及的各类电子元器件需要承受较高的工作温度。例如，大功率相控阵雷达、装甲车辆、弹载/箭载电路、航空航天设备的发动机系统以及探寻油气储量的电子设备等，其极端苛刻的工作环境均要求陶瓷电容器的最高工作温度延伸到150℃。显然X7R型电容器，其使用温度上限为125℃，已经不能满足实际需求。根据电子工业协会II类介质标准，X7R和X8R MLCC的上限温度分别为125℃和150℃，因此在极端环境下会失效。近年来，高温电介质引起了科学家们的兴趣。然而，大多数高温介质是弛豫铁电体。这些材料的介电常数在低温下显著降低。相比之下，X9R材料(在-55～200℃温度范围内容温变化率不超过15％)在低温至-55℃时表现出很大的优势。

如公开号为CN113061025A的专利公开了一种无铅钛酸铋钠基X9R型陶瓷电容器材料及其制备方法，又如公开号为CN110423116A的专利公开了一种X7R型陶瓷电容器介质材料及其制备方法，其名义化学式分别为0.7(0.94Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.06BaTiO₃)-0.3KTaO₃和Ba₂Sr₂SmFe_0.5Nb_9.5O₃₀，在名义化学式上与本申请就有很大区别，本申请在组分中引入Ca_0.7La_0.2TiO₃，采用CaCO₃、La₂O₃的原料来制备陶瓷电容器介质材料，进一步降低了成本，可大规模生产。

由此可见，X8R和X9R型陶瓷电容器材料应该被作为温度稳定型电容器材料的优秀候选材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷电容器材料及其制备方法，以解决上述技术背景中提出的问题。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种陶瓷电容器材料，其特征在于：所述陶瓷电容器材料为无铅钛酸铋钠基温度稳定型陶瓷电容器材料，其名义化学式为：(1-x)(0.94Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.06BaTiO₃)-xCa_0.7La_0.2TiO₃。

优选的，X＝0.57，所述陶瓷电容器材料为X8R型陶瓷电容器介质材料。所述X8R型陶瓷电容器介质材料的制备方法为：