[发明专利]一种钛酸铋钠基X9R型多层陶瓷电容器材料及其器件制备方法

摘要

本发明公开了一种X9R型多层陶瓷电容器材料及其器件的制备方法，包括瓷粉制备、瓷浆制备、流延法制作介质膜片、交替叠印内电极和介质层、切割、排胶、烧结、封端、烧端，其中该钛酸铋钠基X9R型多层陶瓷电容器材料化学式为x(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃‑(1‑x)NaNbO₃，为固溶体，组元A为(Na_0.5Bi_0.5)TiO₃，组元B为NaNbO₃。本发明采用钛酸铋钠体系材料替代传统的钛酸钡系材料制作，性能达到钯银体系X9R产品水平，产品上限使用温度高达+200℃，‑55℃～+200℃温度范围内容量变化率≤±15％，具有高可靠性，可有效应用于高温多层陶瓷电容器领域。

主权项

1.一种钛酸铋钠基X9R多层陶瓷电容器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）瓷浆制备：各原料的量均以钛酸铋钠基X9R 型多层陶瓷电容器材料的质量为基准，粘结剂的质量为其质量的4.2～9.5％、增塑剂的质量为其质量的3.17～4.43％、分散剂的质量为其质量的1.38～3.39％、消泡剂的质量为其质量的0.2～0.4％、溶剂的质量为其质量的70％～90％，称取粘结剂、增塑剂、分散剂、消泡剂、溶剂和钛酸铋钠基X9R 型多层陶瓷电容器材料粉体，将各原料混合均匀，得到瓷浆；其中，钛酸铋钠基X9R 型多层陶瓷电容器材料，其化学组成为固溶体，包括组元A和组元B；组元A的化学式为(Na0.5Bi0.5)TiO3，组元B的化学式为NaNbO3，该钛酸铋钠基X9R 型多层陶瓷电容器材料的化学式为x(Na0.5Bi0.5)TiO3‑(1‑x)NaNbO3，0.6≤x≤0.65，即所述组元A与组元B的摩尔比为x: (1‑x)；（2）制作介质膜片：通过流延工艺制作干膜片厚度为25～40um的介质膜片；（3）交替叠印内电极和介质层：在介质膜片上印刷内电极，内电极烘干后又叠印一层介质膜片，再继续印刷电极，重复数次，制备得到预定电极层数的巴块；（4）步骤（3）所得到的巴块温等静压后经切割、排胶、烧结、封端和烧端，得到钛酸铋钠基X9R多层陶瓷电容器；所述的瓷浆制备步骤中，溶剂采用乙醇和甲苯的混合溶剂，两者体积比例为60:40~68：32；粘结剂选用分子量为30K～45k的聚乙烯醇缩丁醛；增塑剂选用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯；分散剂选用磷酸三乙酯、蓖麻油、三油酸甘油酯，消泡剂选用正丁醇、乙二醇；所述排胶的步骤中，排胶最高温度是500～600℃，保温2～4小时，总排胶时间是20～26小时，平均排胶速率为0.22～0.42℃/min，整个过程在空气气氛下烧结；所述烧结的步骤中，包括升温段和烧成段和降温段，其中，所述升温段中，600℃～1000℃温度段升温速率为0.5~0.57℃/min；所述烧成段温度控制在1100℃～1150℃，保温2～4小时，平均升温速率为 0.47～0.63℃/min；所述降温段随炉缓冷，其速率不超过5℃/min；整个过程在空气气氛下烧结。