[发明专利]超宽温度稳定型、高介电常数陶瓷电容器介质材料及制备方法

说明书

本发明公开一种超宽温度稳定型、高介电常数陶瓷电容器介质材料的多相包覆制备方法。化学通式为：(1‑x)(0.95(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃@Si‑0.05SrZrO₃@Si)‑xNaNbO₃@Si；x的取值满足以下条件：0.1≤x≤0.4，@表示包覆；先根据化学计量比，采用Bi₂O₃、Na₂CO₃、TiO₂合成(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃，采用SrCO₃，ZrO₂合成SrZrO₃，采用Na₂CO₃、Nb₂O₅合成NaNbO₃，然后通过化学包覆法，在(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃、SrZrO₃和NaNbO₃颗粒的表面沉淀一层SiO₂，从而形成“芯壳”结构，煅烧后得到(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃@Si、SrZrO₃@Si、NaNbO₃@Si粉体，按照化学通式进行配料、球墨、烘干、造粒、成型、烧结，制备而成。其工艺简单、成本低、无铅环保，具有超宽温度范围的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种电容器介质材料及制备方法，尤其适用于陶瓷电介质材料领域中使用的一种超宽温度稳定型、高介电常数陶瓷电容器介质材料及制备方法。

背景技术

陶瓷电容器作为一种重要的无源元件，具有高电容、小尺寸、低成本、高可靠性和优异的高频特性等性能，广泛地应用于仪器仪表、通信通讯、航空航天等领域。目前，国际电子工业协会规定的最宽工作温度范围的陶瓷电容器的标准是X9R(-55～200℃范围内，电容变化率小于±15％)。然而，随着航空、深井石油钻探、天然气勘探和汽车行业的迅速发展，对电子元件的使用温度有了更严格的要求，在一些关键部位的使用温度到达200℃以上，如在汽车行业，发动机舱的温度可能高于140℃，并且抗锁止制动系统需要承受150-250℃范围内的高温。此外，气缸压力传感的工作温度高达300℃。在航空航天工业中，为了降低互连的复杂性，减轻飞机的重量，发动机监控系统被设计为分布式控制方案，而许多电气设备必须安装在发动机附近，温度通常为200-300℃。在深层石油钻井方面，操作温度通常超过200℃，并且在更深的勘探中，钻井装置的工作需要电子元件具有更高的温度稳定性。因此，开发满足能在200℃以上，甚至300℃以上运行的超宽温度稳定型的介质材料至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种超宽温度稳定型、高介电常数陶瓷电容器介质材料及制备方法，其明制备工艺简单，材料成本低，无污染，且制备的陶瓷介质材料具有超宽温度范围的稳定性。

为实现上述技术目的，本发明的一种超宽温度稳定型、高介电常数陶瓷电容器介质材料，所述材料的化学通式为：

(1-x)(0.95(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃@Si-0.05SrZrO₃@Si)-xNaNbO₃@Si；

其中x的取值满足以下条件：0.1≤x≤0.4，@表示包覆。