本發(fā)明涉及電子信息材料與元器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著集成電路和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，人們在越來越多的設(shè)備中需要使用電容器，電容器是目前飛速發(fā)展的電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一。對于電容器的研究可以追溯到19世紀(jì)，在這期間先后出現(xiàn)了以各種材料為介質(zhì)的電容器，例如有機(jī)介質(zhì)電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和可變電容器。無機(jī)電容器又可以分為：獨(dú)石電容器、云母電容器、玻璃釉電容器和陶瓷電容器。其中陶瓷電容器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、容量大、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)儀器和通信設(shè)備中，是發(fā)展最為迅速，應(yīng)用最為廣泛的一類電容器。
陶瓷電容器按照其用途可以分為低頻高介電容器、高頻熱穩(wěn)定電容器、高頻熱補(bǔ)償電容器和高壓電容器；按照其機(jī)理和結(jié)構(gòu)可以分為單層和多層、以及內(nèi)邊層陶瓷電容器。根據(jù)其試驗(yàn)電壓可以分為中高壓陶瓷電容器和超高壓陶瓷電容器。其中，中高壓電容器是電子設(shè)備中大量使用的原件之一，它具有隔直流和分離各種頻率的能力，在日常生活中使用廣泛。
中高壓陶瓷電容器的瓷料大致可分為BaTiO3系介質(zhì)材料、SrTiO3系介質(zhì)材料和反鐵電介質(zhì)材料，其中后兩種材料在均含鉛，而BaTiO3系介質(zhì)材料制備電容器則不需要使用鉛。BaTiO3是一種重要的鐵電材料，具有很強(qiáng)的鐵電性，而且容易摻雜改性，因此關(guān)于使用BaTiO3制備電容器的研究最為廣泛。BaTiO3介電常數(shù)最高可達(dá)25000,但是純BaTiO3介電常數(shù)在室溫下只有1600，因此使用該材料制備電容器時需要添加改性劑，從而制備出性能更加優(yōu)良的中高壓陶瓷電容器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑，該改性劑制備方法簡單，改性效果良好。使用該改性劑制備的BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料具有較高的介電常數(shù)，且穩(wěn)定性良好。
本發(fā)明的另一目的是提供該用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑的應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑，以重量分?jǐn)?shù)計(jì)，包含以下成分：
SrO 1-2.5份，CaTiO3 30-50份，ZrO2 1-2.5份，CeO2 0.2-1份，Al2O3 0.5-2份，MnCO3 1-2.5份，MgCO3 0.3-0.5份，Y2O3 0.5-0.8份。
一種用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑，以重量分?jǐn)?shù)計(jì)，包含以下成分：
SrO 1-2.5份，CaTiO3 30-50份，ZrO2 1-2.5份，CeO2 0.2-1份，Al2O3 0.5-2份，MnCO3 1-2.5份，MgCO3 0.3-0.5份，Y2O3 0.5-0.8份，Nb2O5 12-16份，SiO2 6-10份。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述CaTiO3的制備方法為將CaCO3和TiO2粉末混合，以乙醇為介質(zhì)球磨10-12h，之后在110℃條件下烘干后，在1060℃條件下煅燒3h，即得所述CaTiO3。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述CaTiO3的制備方法中CaCO3和TiO2的投料摩爾比為1:1。
一種用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑的應(yīng)用方法為，包括以下步驟：
將所述改性劑與BaTiO3混合，并加入氧化鋯球，在球磨罐中以乙醇為介質(zhì)進(jìn)行球磨12-16h，然后混合物在110℃條件下烘干后，將其研磨后過40-60目篩，即可以制備出BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述改性劑與BaTiO3的投料質(zhì)量比為1：12-20。
其中氧化鋯球起到輔助研磨作用，其用量可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)確定，在于不作繼續(xù)說明。
本發(fā)明具有以下有益效果，利用多種氧化物和碳酸鹽制備的改性劑，其與CaTiO3相互配合，制備出的中高壓瓷介電容器材料具有優(yōu)異的綜合性能，其分散性好，粒度分布均勻，室溫介電常數(shù)在2000-2200之間，可以保持較高的介電常數(shù)。而且該改性劑不含有Pb、Cd等有毒金屬，使用安全無污染。此外，該改性劑使用過程操作簡單，十分適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
將以下材料研磨混合均勻：SrO 1份，CaTiO3 50份，ZrO2 1份，CeO2 1份，Al2O3 2份，MnCO3 1份，MgCO3 0.3份，Y2O3 0.8份，制備出用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑。
其中CaTiO3的制備方法為將CaCO3和TiO2粉末按照相同摩爾數(shù)混合，以乙醇為介質(zhì)球磨10h，之后在110℃條件下烘干后，在1060℃條件下煅燒3h，即得所述CaTiO3。
實(shí)施例2
將以下材料研磨混合均勻：SrO2.5份，CaTiO3 45份，ZrO2 1份，CeO2 0.2份，Al2O30.5份，MnCO3 1份，MgCO3 0.5份，Y2O3 0.5份，制備出用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑。
其中CaTiO3的制備方法為將CaCO3和TiO2粉末按照相同摩爾數(shù)混合，以乙醇為介質(zhì)球磨12h，之后在110℃條件下烘干后，在1060℃條件下煅燒3h，即得所述CaTiO3。
實(shí)施例3
將以下材料研磨混合均勻：SrO 1份，CaTiO3 35份，ZrO2 2.5份，CeO2 0.2份，Al2O30.5份，MnCO3 2.5份，MgCO3 0.3份，Y2O3 0.8份，Nb2O5 12份，SiO2 10份，制備出用于BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料的改性劑。
其中CaTiO3的制備方法為將CaCO3和TiO2粉末按照相同摩爾數(shù)混合，以乙醇為介質(zhì)球磨10h，之后在110℃條件下烘干后，在1060℃條件下煅燒3h，即得所述CaTiO3。
實(shí)施例4
將實(shí)施例1中制備的6g改性劑與100g BaTiO3混合，并加入氧化鋯球，在球磨罐中以乙醇為介質(zhì)進(jìn)行球磨12h，然后混合物在110℃條件下烘干后，將其研磨后過40-60目篩，即可以制備出BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料。該電容器材料的室溫介電常數(shù)為2070。
實(shí)施例5
將實(shí)施例2中制備的5g改性劑與100g BaTiO3混合，并加入氧化鋯球，在球磨罐中以乙醇為介質(zhì)進(jìn)行球磨14h，然后混合物在110℃條件下烘干后，將其研磨后過40-60目篩，即可以制備出BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料。該電容器材料的室溫介電常數(shù)為2100。
實(shí)施例6
將實(shí)施例3中制備的8g改性劑與100g BaTiO3混合，并加入氧化鋯球，在球磨罐中以乙醇為介質(zhì)進(jìn)行球磨16h，然后混合物在110℃條件下烘干后，將其研磨后過40-60目篩，即可以制備出BaTiO3基中高壓瓷介電容器材料。該電容器材料的室溫介電常數(shù)為2180。