專利名稱：高性能低溫燒結(jié)負溫系數(shù)介電陶瓷的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于電子陶瓷技術(shù)領域，更進一步涉及一種高性能低溫燒結(jié)陶瓷技術(shù)。
在制備多層陶瓷電容器過程中，內(nèi)電極與瓷料一次燒結(jié)。目前國際上通用的Ⅰ類多層陶瓷電容器瓷料(高頻用低損耗介質(zhì))為 TiO2，Mg2TiO4-MgTi2O5等系統(tǒng)，燒結(jié)溫度集中在1150～1300℃的范圍內(nèi)，制作多層陶瓷電容器時需要Pt∶Pd∶Au三元合金或高鈀/銀內(nèi)電極漿料，成本太高。我國早在七十年代就研制出了 Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN)基低溫燒結(jié)Ⅰ類多層陶瓷電容器瓷料，其優(yōu)點在于焙燒溫度低于900℃，可以使用金銀內(nèi)電極，介電溫度系數(shù)組別全系列化等。如上?？茖W技術(shù)出版社于1986年5月出版的《無機介電材料》一書，公開了Bi2O3-ZnO-Nb2O5基瓷料的配方、工藝及介電性能。但是，由于配料組成復雜，瓷體結(jié)構(gòu)不明，致使多年來國內(nèi)低溫燒結(jié)多層陶瓷電容器產(chǎn)品的生產(chǎn)一致性差，尤其介電溫度系數(shù)隨工藝條件波動大，另外可靠性水平低，不能全面達到國家標準中與中、高溫燒結(jié)的多層陶瓷電容器相當?shù)男阅埽瑝勖囼灢缓细?，因此，低溫燒結(jié)多層陶瓷電容器瓷料只能用作低檔多層陶瓷電容器產(chǎn)品的制造。
本發(fā)明的目的是在追求焦綠石單相結(jié)構(gòu)的基礎上，采用較為簡單的配料組成，引入氟化物或氧/氟化物進行摻雜改性，維持焦綠石的相結(jié)構(gòu)，以獲得較為優(yōu)異、穩(wěn)定的介電性能。
本發(fā)明通過控制取代離子的種類和數(shù)量，使介電溫度系數(shù)在-400～-800ppm/℃，介電常數(shù)在100～200之間變動，得到能在900～1050℃燒成的一系列Ⅰ類高性能低溫燒結(jié)負溫系數(shù)介電陶瓷，能夠使用全銀或低鈀/銀內(nèi)電極來穩(wěn)定、可靠地生產(chǎn)通用陶瓷電容器，多層陶瓷電容器，直流和交流中、高壓多層陶瓷電容器等產(chǎn)品。
本發(fā)明的配方組成式為
其中0≤x＜0.6;0≤y＜0.5;M′＝Ca，Mg，Ni，Zn;M″＝K，Li，Na。
本發(fā)明的實施例采用如下的工藝過程氧化物、氟化物或氧/氟化物按一定配比稱量，進行充分混合并達到所需的細度，在760～840℃之間預燒，保溫2小時，將燒塊粉碎后，壓制成所需的形狀，排粘后的樣品在900～1050℃下保溫2～5小時，再隨爐自然冷卻，成瓷后的試樣經(jīng)被銀、燒銀后，便可以進行介電性能測試和用于制作通用陶瓷電容器。
實施例1配方組成式Bi1.5-xM′xZn1-yM″yNb1.5O7-x-yFx+y，x＝0，y＝0，利用上述工藝過程進行燒結(jié)，可得致密瓷體，介電溫度系數(shù)為-500ppm/℃，介電常數(shù)為150，介電損耗tgδ小于0.0006，體積電阻率大于1012Ω·cm，絕緣強度大于10KV/mm，靜態(tài)抗彎強度大于80MPa。
實施例2配方組成式Bi1.5-xM′xZn1-yM″yNb1.5O7-x-yFx+y，x＝0.35，y＝0，M′＝Ca，利用上述工藝過程進行燒結(jié)，可得致密瓷體，介電溫度系數(shù)為-640ppm/℃，介電常數(shù)為120，介電損耗tgδ小于0.0006，體積電阻率大于1012Ω·Cm，絕緣強度大于10KV/mm，靜態(tài)抗彎強度大于80MPa。
實施例3配方組成式Bi1.5-xM′xZn1-yM″yNb1.5O7-x-yFx+y，x＝0，y＝0.20，M″＝Li，利用上述工藝過程進行燒結(jié)，可得致密瓷體，介電溫度系數(shù)為-660ppm/℃，介電常數(shù)為160，介電損耗tgδ小于0.0006，體積電阻率大于1012Ω·Cm，絕緣強度大于10KV/mm，靜態(tài)抗彎強度大于80MPa。
權(quán)利要求
高性能低溫燒結(jié)負溫系數(shù)介電陶瓷，配方組成式為其特征在于0≤x＜0.6；0≤y＜0.5；M′=Ca，Mg，Ni，Zn；M″=K，Li，Na。
全文摘要
本發(fā)明在電子陶瓷技術(shù)領域公開了一種高性能低溫燒結(jié)負溫系數(shù)介電陶瓷的配方Bi
文檔編號C04B35/26GK1107128SQ94112860
公開日1995年8月23日 申請日期1994年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月3日
發(fā)明者姚熹, 蔡修凱, 王曉莉, 黃 申請人:西安交通大學