專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種溫度穩(wěn)定型鎢青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種溫度穩(wěn)定型鴒青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
：溫度穩(wěn)定性對(duì)應(yīng)用于電子產(chǎn)品的多層陶資電容器的制備來(lái)說(shuō)非常重要。通過(guò)兩種或更多的具有相反介電常數(shù)溫度系數(shù)(、)的端元化合物混合，產(chǎn)生較小介電常數(shù)溫度系數(shù)的固溶體，這種方法經(jīng)常用來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的溫度穩(wěn)定性；或者，例如對(duì)于BaTi03基電容器，摻雜劑混合分散于陶瓷體產(chǎn)生室溫附近的鐵電-順電相轉(zhuǎn)變，得到了相對(duì)穩(wěn)定的材料。目前，BaTi03基化合物滿(mǎn)足X7R標(biāo)準(zhǔn)，其介電常數(shù)在-55。C~125。C溫度范圍內(nèi)相對(duì)于室溫介電常數(shù)的變化率不超過(guò)土15%，在1MHz下的介電損耗tana小于0.02。但是如果不摻雜PbTi03(2>495°C),它們的最高工作溫度不超過(guò)130°C。小型化的驅(qū)動(dòng)和計(jì)算機(jī)的提速使更多的目光轉(zhuǎn)向到耐高溫部件，將來(lái)電容器必須能在150。C甚至200。C工作。然而，PbTiOrBaTi03復(fù)合多層陶資電容器的應(yīng)用是不可取的，一是Pb的毒性，二是在低氧分壓容易分解，并且它還會(huì)和Ni基金屬電極形成低熔點(diǎn)合金。同樣的問(wèn)題也出現(xiàn)在Bi203參雜的BiTi03基固溶體中。理想的新材料要求其相變溫度介于-50。C~250°C,不含PbO和Bi20"包含相對(duì)常見(jiàn)的、便宜的原材料。近來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者發(fā)現(xiàn)一些鴒青銅結(jié)構(gòu)鉭酸鹽具有較高的介電常數(shù)(〉100)、低的介電損耗，有望成為溫度穩(wěn)定型介電材料而應(yīng)用于多層陶瓷電容器，其中陳湘明等在《JournaloftheEuropeanCeramicSociety》2003年23期1571~1575頁(yè)發(fā)表的"HighpermittivityandlowlossdielectricceramicsintheBaO-La203-Ti02-Ta205system"—文中報(bào)道了系列陶瓷的介電常數(shù)s「介于127~175之間，lMHz下的介電損耗tand小于0.009，介電常數(shù)溫度系數(shù)^介于-728~-2500ppm/。C之間。目前這些鴒青銅結(jié)構(gòu)鉭酸鹽的介電常數(shù)溫度系數(shù)偏大，介電常數(shù)偏低,因此限制其實(shí)際應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的溫度穩(wěn)定性與低損耗，同時(shí)具有高介電常數(shù)，可應(yīng)用于多層陶瓷電容器的溫度穩(wěn)定型鵠青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷及其制備方法。本發(fā)明提供的一種溫度穩(wěn)定型鎢青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷組分組成為Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30，其中0.3^cS3,x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb7O30的摩爾比。上述的溫度穩(wěn)定型鉤青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷的制備方法包括以下步驟1)將99.9%分析純的化學(xué)原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr5PrTi3Nb7O30化學(xué)式稱(chēng)量配料，混合均勻，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和無(wú)水乙醇，球磨15~20h，混合磨細(xì)，取出烘干，過(guò)200目篩。然后在1150~1200。C預(yù)燒，并保溫8~10h，自然冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)研磨后即可得到Sr5PrTi3Nb70K)粉末。2)將99.9%分析純的化學(xué)原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr4Pr2Ti4Nb6〇3化學(xué)式稱(chēng)量配料，混合均勻，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和無(wú)水乙醇，球磨15~20h，混合磨細(xì)，取出烘干，過(guò)200目篩。然后在1170~1200'C預(yù)燒，并保溫8~10h,自然冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)研磨后即可得到Sr4Pr2Ti4Nb603。粉末。3)將步驟(1)與步驟(2)預(yù)燒得到的SrsPrTi3Nb703。粉末與Sr4Pr2Ti4Nb6O30粉末按Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30瓷料組成配料，充分混合，其中0.3^x^3,x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb703()的摩爾比。然后添加粘結(jié)劑并造粒后，再壓制成型，最后在在1250~1300。C大氣氣氛中燒結(jié)2~4小時(shí)，即得到本發(fā)明的材料。所述的粘結(jié)劑采用質(zhì)量濃度為5%的聚乙烯醇溶液，劑量占混合后粉末總量的1%~6%。具體實(shí)施例方式表1示出了構(gòu)成本發(fā)明的組分組成的幾個(gè)具體實(shí)例及其介電性能。其制備方法如上所述，用阻抗分析儀進(jìn)行1MHz時(shí)介電性能的評(píng)價(jià)。本發(fā)明制備的介電陶瓷具有以下特點(diǎn)1MHz下介電常數(shù)高(300~700),損耗低(tancj小于0.01),介電常數(shù)溫度系數(shù)v卜(介于-190180ppmTC之間)。表i]陶瓷組分組成與性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權(quán)利要求1.一種溫度穩(wěn)定型鎢青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷，其特征在于組分組成為Sr5PrTi3Nb7O30+xSr4Pr2Ti4Nb6O30，其中0.3≤x≤3，x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb7O30的摩爾比。2.如權(quán)利要求1所述的鴒青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷的制備方法，其特征在于具體步驟為(1)將99.9%分析純的化學(xué)原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr5PrTi3Nb7O30化學(xué)式稱(chēng)量配料，混合均勻，；故入球磨罐中，加入氧化鋯^求和無(wú)水乙醇，球磨15~20h,混合磨細(xì)，取出烘干，過(guò)200目篩；然后在1150~1200。C預(yù)燒，并保溫8~10h,自然冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)研磨后即可得到Sr5PrTi3Nb7Cb。粉末；(2)將99.9%分析純的化學(xué)原料SrC03、Pr203、Ti02、Nb205、，按Sr4Pr2Ti4Nb6O30化學(xué)式稱(chēng)量配料，混合均勻，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和無(wú)水乙醇，球磨15~20h，混合磨細(xì)，取出烘干，過(guò)200目篩；然后在1170~120(TC預(yù)燒，并保溫8~10h,自然冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)研磨后即可得到Sr4Pr2Ti4Nb603。粉末；(3)將步驟(1)與步驟(2)預(yù)燒得到的Sr5PrTi3Nb703o粉末與Sr4Pr2Ti4Nb603粉末按SrsPrTi3Nb7030+xSr4Pr2丁i4Nb603o瓷料組成配料，充分混合，其中0.3《x《3,x為Sr4Pr2Ti4Nb6O30與Sr5PrTi3Nb703Q的摩爾比；然后添加粘結(jié)劑并造粒后，再壓制成型，最后在在1250-1300。C大氣氣氛中燒結(jié)24小時(shí)，即得到本發(fā)明的材料；所述的粘結(jié)劑采用質(zhì)量濃度為5%的聚乙烯醇溶液，劑量占混合后粉末總量的1%~6%。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種溫度穩(wěn)定型鎢青銅結(jié)構(gòu)介電陶瓷及其制備方法。陶瓷組分組成為Sr₅PrTi₃Nb₇O₃₀+xSr₄Pr₂Ti₄Nb₆O₃₀，其中0.3≤x≤3，x為Sr₄Pr₂Ti₄Nb₆O₃₀與Sr₅PrTi₃Nb₇O₃₀的摩爾比。本發(fā)明采用的制備方法簡(jiǎn)單，陶瓷燒結(jié)良好，介電常數(shù)高達(dá)300～700，介電損耗低，溫度穩(wěn)定性好。文檔編號(hào)C04B35/622GK101531512SQ200910113980公開(kāi)日2009年9月16日申請(qǐng)日期2009年4月11日優(yōu)先權(quán)日2009年4月11日發(fā)明者劉來(lái)君,彭西洋,亮方,李純純,胡長(zhǎng)征,蘇和平申請(qǐng)人:桂林工學(xué)院