專利名稱：一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法，更具體地說(shuō)，涉及一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
為滿足重要設(shè)施內(nèi)部電源系統(tǒng)的要求，地面電源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、核電站等供電系統(tǒng)都需要大電流高電壓。在大功率和高壓領(lǐng)域使用的高壓陶瓷電容器，要求具有小型、耐高壓和頻率特性好等特點(diǎn)。近年來(lái)隨著材料、電極和制造技術(shù)的進(jìn)步，正向中高壓方向發(fā)展， 并廣泛應(yīng)用于航天、火箭、導(dǎo)彈、高壓避雷器、激光、雷達(dá)及核工業(yè)領(lǐng)域等高壓電源以及改善電壓分布的高壓線路中。伴隨電容器的高壓化，它的功率也在逐漸增大，特別是對(duì)于許多軍工武器裝置，大功率是一個(gè)重要特征，提高電容器的耐高壓性能顯得尤為突出。
目前交流高壓以鉛基反鐵電系、鈦酸鋇系和鈦酸鍶系介質(zhì)陶瓷材料為主，大力開發(fā)無(wú)鉛化瓷料成為當(dāng)前技術(shù)熱點(diǎn)之一。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)鉛化的、介電常數(shù)較高的、燒結(jié)溫度低的耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法。
本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料，由如下重量百分比的組分組成80-95% BaTiO3, 0. 3-2 % WO3,0. 5-1. 5 % CeO2,0. 1-0. 3 % CuO, 0-2 % Er2O3,0-0· 2 % Ho2O3,1-2. 5 % ZnO, 0. 1-1. 5% H3BO3, 3-10% Bi203。
上述陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，包括如下步驟
步驟一，將原料BaTiO3進(jìn)行熱處理即把鈦酸鋇加熱到1130°C并保溫2小時(shí)；
步驟二，按質(zhì)量百分比80-95% BaTi03、0. 3-2% WO3>0. 5-1. 5% CeO2,0. 1-0. 3% CuO,0-2% Er203、0-0. 2% Ηο203、1_2· 5% Ζη0、0· 1-1. 5% H3BO3 和 3-10% Bi2O3 的配方配料；
步驟三，所配原料與去離子水混合球磨，并干燥；
步驟四，烘干后造粒，壓制成生坯；
步驟五，生坯在900-95(TC燒成，制得陶瓷介質(zhì)。
所述步驟三中所配原料與去離子水混合球磨4-6小時(shí)，于100°C干燥。
所述步驟四中加入6-7wt%的石蠟造粒。
所述在步驟五中將生坯先按2V /min的升溫速率加熱至500°C，再按7°C /min的升溫速率加熱至900-950°C燒成，保溫2-6小時(shí)，冷卻后制得陶瓷介質(zhì)。
所述步驟三中干燥后的原料過(guò)250-1000孔/cm2分樣篩，在步驟四中在6Mpa壓強(qiáng)下壓制成圓片狀生坯。
所述步驟三中球磨時(shí)的轉(zhuǎn)速為400r/min。
所述BaTi03、WO3> CeO2, CuO、Er2O3> Ho2O3> ZnO, H3BO3 和 Bi2O3 均為分析純?cè)噭?br> 與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)合實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明制備的耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料無(wú)鉛、介電常數(shù)高、燒結(jié)溫度低，廣泛應(yīng)用于航天、火箭、導(dǎo)彈、高壓避雷器、激光、雷達(dá)以及核工業(yè)等領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明采用分析純?cè)希葘?duì)鈦酸鋇進(jìn)行熱處理即把鈦酸鋇加熱到1130C。保溫 2 小時(shí)，用熱處理的 BaTiO3,添加一定比例 W03、Ce02、Cu0、Er203、Ho203、ai0、H3BO3 和 Bi2O3 進(jìn)行配料，在轉(zhuǎn)速為400r/min的球磨機(jī)上球磨6小時(shí)，在3. 3kw的普通烘箱中于100°C干燥， 過(guò)250孔/cm2分樣篩，加入7wt%石蠟造粒，壓制成生坯，先按2V /min的升溫速率加熱至 500°C，再按7°C /min的升溫速率加熱至950°C燒成，保溫4h，冷卻后制得陶瓷介質(zhì)。
本發(fā)明的具體實(shí)施例的原料組成關(guān)系詳見(jiàn)表1。
表 權(quán)利要求
1.一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料，其特征在于由如下重量百分比的組分組成 80-95 % BaTiO3,0. 3-2 % WO3,0. 5-1. 5 % CeO2,0. 1-0. 3 % CuO, 0-2 % Er2O3,0-0. 2 % Ho2O3, 1-2. 5% ZnO, 0. 1-1. 5% H3BO3, 3-10% Bi2O3-
2.一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟步驟一，將原料BaTiO3進(jìn)行熱處理即把鈦酸鋇加熱到1130°C并保溫2小時(shí)；步驟二，按質(zhì)量百分比 80-95 % BaTi03、0. 3-2 % WO3>0. 5-1. 5 % CeO2,0. 1-0. 3 % CuO,0-2 % Er2O3、 -0. 2 % Ho203、 1-2. 5% Zn0、0. 1-1. 5% H3BO3和3-10% Bi2O3的配方配料；步驟三，所配原料與去離子水混合球磨，并干燥；步驟四，烘干后造粒，壓制成生坯；步驟五，生坯在900-950°C燒成，制得陶瓷介質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于所述步驟三中所配原料與去離子水混合球磨4-6小時(shí)，于100°C干燥。
4.如權(quán)利要求2所述的一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于所述步驟四中加入6-7wt%的石蠟造粒。
5.如權(quán)利要求2所述的一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于所述在步驟五中將生坯先按2V Mn的升溫速率加熱至500°C，再按7°C /min的升溫速率加熱至900-950°C燒成，保溫2-6小時(shí)，冷卻后制得陶瓷介質(zhì)。
6.如權(quán)利要求2所述的一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于所述步驟三中干燥后的原料過(guò)250-1000孔/cm2分樣篩，在步驟四中在6Mpa壓強(qiáng)下壓制成圓片狀生坯。
7.如權(quán)利要求2所述的一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于所述 BaTi03、WO3> CeO2, CuO、Er2O3> Ho2O3> ZnO, H3BO3 和 Bi2O3 均為分析純?cè)噭?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法，更具體地說(shuō)，涉及一種耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法，該陶瓷介質(zhì)材料由如下重量百分比的組分組成80-95％BaTiO3，0.3-2％WO3，0.5-1.5％CeO2，0.1-0.3％CuO，0-2％Er2O3，0-0.2％Ho2O3，1-2.5％ZnO，0.1-1.5％H3BO3，3-10％Bi2O3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)合實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明制備的耐交流高壓陶瓷介質(zhì)材料無(wú)鉛、介電常數(shù)高、燒結(jié)溫度低，廣泛應(yīng)用于航天、火箭、導(dǎo)彈、高壓避雷器、激光、雷達(dá)以及核工業(yè)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102491746SQ20111036218
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者葉進(jìn)發(fā), 宋運(yùn)雄, 張子山, 張寶林, 蔡明通 申請(qǐng)人:福建火炬電子科技股份有限公司