本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料及其制備方法、陶瓷電容器。

背景技術(shù)：

隨著汽車電子工業(yè)的發(fā)展，多層陶瓷電容器(mlcc)開始在汽車電子領(lǐng)域中得到廣泛的使用，諸如防抱死制動系統(tǒng)(abs)、燃油噴射控制模塊(pgmfi)、發(fā)動機(jī)控制單元(ecu)等。但是，這些電子產(chǎn)品工作時溫度較高，例如ecu常規(guī)工作溫度高達(dá)130℃以上，當(dāng)其滿載工作時溫度可達(dá)150℃，而現(xiàn)在市場中廣泛使用的x7r型mlcc(-55℃～125℃，△c/c≤±15％)無法在如此苛刻的環(huán)境下穩(wěn)定地工作，因此電子控制單元使用的mlcc必須具有eiax8r特性(-55℃～150℃，△c/c≤±15％)。

據(jù)文獻(xiàn)報道，獲得溫度穩(wěn)定型x8r電容器的關(guān)鍵之一是在batio3基陶瓷中形成化學(xué)非均勻“核-殼”結(jié)構(gòu)，即鐵電相的純batio3晶粒芯被順電相的摻雜batio3晶粒殼包裹，形成核-殼結(jié)構(gòu)。形成核-殼結(jié)構(gòu)陶瓷晶粒的關(guān)鍵在于制作陶瓷粉體時，用摻雜氧化物包覆鈦酸鋇粉末，陶瓷粉末壓成陶瓷片后，經(jīng)過高溫煅燒，摻雜離子將擴(kuò)散進(jìn)鈦酸鋇內(nèi)部，形成具有一定摻雜離子濃度梯度的殼層。

為了燒結(jié)出“核-殼”結(jié)構(gòu)的batio3基x8r陶瓷，必須先對batio3粉體進(jìn)行金屬氧化物包覆，再將粉體燒結(jié)出陶瓷。目前包覆batio3粉體制備鈦酸鋇基x8r型陶瓷大多利用傳統(tǒng)的固相包覆法所制備，指將batio3與金屬氧化物或者金屬鹽類通過球磨充分混合后，而使氧化物包覆再batio3顆粒表面。雖然該法工藝步驟簡單，但燒結(jié)制備出的陶瓷平均晶粒尺寸較大，沒法適應(yīng)電子器件小型化發(fā)展的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料及其制備方法、陶瓷電容器，該方法制備的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的粒徑均勻且較小。

本發(fā)明提供了一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

s1)將batio3粉體與溶劑混合，進(jìn)行滾磨處理，得到懸浮液；

s2)將鈥鹽、鎂鹽與錳鹽加至懸浮液中滾磨，得到反應(yīng)液；

s3)在反應(yīng)液中加入氨水至反應(yīng)液的ph值為9～11，陳化后得到前驅(qū)體；

s4)將所述前驅(qū)體先進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，成型后，燒結(jié)，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。

優(yōu)選的，所述batio3粉體與溶劑的質(zhì)量比為1∶(1～5)。

優(yōu)選的，所述步驟s1)中滾磨處理時磨球的直徑為1～5mm；磨球的質(zhì)量為batio3粉體質(zhì)量的4～10倍。

優(yōu)選的，所述步驟s1)中滾磨處理的時間為2～10h；所述步驟s2)中滾磨的時間為1～3h。

優(yōu)選的，所述鈥鹽中鈥離子的摩爾數(shù)為batio3粉體摩爾數(shù)的1.5％～10％；所述鎂鹽中鎂離子的摩爾數(shù)為batio3粉體摩爾數(shù)的2％～10％；所述錳鹽中錳離子的摩爾數(shù)為batio3粉體摩爾數(shù)的0.1％～1.5％。

優(yōu)選的，所述步驟s3)具體為：

在加熱攪拌的條件下，在反應(yīng)液中滴加氨水，反應(yīng)液的ph值每增加0.5～1.5，停止滴加氨水0.5～1.5min，再繼續(xù)滴加氨水，直至反應(yīng)液的ph值為9～11，繼續(xù)攪拌0.5～1.5h后，陳化，得到前驅(qū)體。

優(yōu)選的，所述預(yù)燒結(jié)的溫度為500℃～800℃；所述預(yù)燒結(jié)的時間為1～3h。

優(yōu)選的，所述步驟s4)中燒結(jié)具體為：

以5～15℃/min的升溫速率升溫至1100℃～1500℃，保溫0～10min，然后以15～25℃/min的速率降溫至800℃～1000℃，保溫5～20h，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。

本發(fā)明還提供了一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料，所述鈦酸鋇基x8r陶瓷材料包括核與殼；所述核為batio3；所述殼由氧化鈥、氧化鎂與氧化錳組成。

本發(fā)明還提供了一種陶瓷電容器，包括上述的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。

本發(fā)明提供了一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：s1)將batio3粉體與溶劑混合，進(jìn)行滾磨處理，得到懸浮液；s2)將鈥鹽、鎂鹽與錳鹽加至懸浮液中滾磨，得到反應(yīng)液；s3)在反應(yīng)液中加入氨水至反應(yīng)液的ph值為9～11，陳化后得到前驅(qū)體；s4)將所述前驅(qū)體先進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，成型后，燒結(jié)，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用液相化學(xué)包覆法使氧化鈥、氧化鎂與氧化錳均勻的包覆在batio3外，使得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的粒徑均勻且較小，并且也具有較好的電容溫度穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中得到的被金屬氧化物均勻包覆的納米級batio3基粉體的掃描電鏡照片；

圖2為本發(fā)明實施例1中得到的被金屬氧化物均勻包覆的納米級batio3基粉體的掃描電鏡照片；

圖3為本發(fā)明實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的掃描電鏡照片；

圖4為本發(fā)明實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的晶粒尺寸分布圖；

圖5為本發(fā)明實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料及比較例1～4中得到的鈦酸鋇基陶瓷材料的介溫曲線圖；

圖6為本發(fā)明實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料及比較例1～4中得到的鈦酸鋇基陶瓷材料的電容量變化率溫度曲線；

圖7為本發(fā)明實施例2中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的介溫曲線圖；

圖8為本發(fā)明實施例2中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的電容量變化率溫度曲線圖；

圖9為本發(fā)明實施例3中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的介溫曲線圖；

圖10為本發(fā)明實施例3中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的電容量變化率溫度曲線圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：s1)將batio3粉體與溶劑混合，進(jìn)行滾磨處理，得到懸浮液；s2)將鈥鹽、鎂鹽與錳鹽加至懸浮液中滾磨，得到反應(yīng)液；s3)在反應(yīng)液中加入氨水至反應(yīng)液的ph值為9～11，陳化后得到前驅(qū)體；s4)將所述前驅(qū)體先進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，成型后，燒結(jié)，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。

本發(fā)明對所有原料的來源并沒有特殊的限制，為市售即可。

將batio3粉體與溶劑混合，進(jìn)行滾磨處理，得到懸浮液；所述batio3粉體為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的batio3粉體即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為水熱法合成的batio3粉體；所述batio3粉體的平均粒徑優(yōu)選為80～120nm，更優(yōu)選為90～110nm，再優(yōu)選為100nm；所述溶劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的有機(jī)溶劑即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為醇溶劑，更優(yōu)選為異丙醇；所述batio3粉體與溶劑的質(zhì)量比1：(1～5)，更優(yōu)選為1：(1～4)，再優(yōu)選為1：(2～3)，最優(yōu)選為1：2；所述滾磨處理時磨球的直徑優(yōu)選為1～5mm，更優(yōu)選為2～4mm，再優(yōu)選為3mm；所述磨球的質(zhì)量優(yōu)選為batio3粉體質(zhì)量的4～10倍，更優(yōu)選為5～8倍，再優(yōu)選為6～7倍，最優(yōu)選為6倍；所述滾磨的時間優(yōu)選為2～10h，更優(yōu)選為4～8h，再優(yōu)選為4～6h，最優(yōu)選為5h。

將鈥鹽、鎂鹽與錳鹽加至懸浮液中滾磨，得到反應(yīng)液；所述鈥鹽為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鈥鹽即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為硝酸鈥和和/或醋酸鈥；所述鈥鹽中鈥離子的摩爾數(shù)優(yōu)選為batio3粉體摩爾數(shù)的1.5％～10％，更優(yōu)選為1.5％～8％，再優(yōu)選為1.5％～6％，再優(yōu)選為1.5％～4％，再優(yōu)選為1.5％～2％，最優(yōu)選為2％；所述鎂鹽為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鎂鹽即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為醋酸鎂和/硝酸鎂；所述鎂鹽中鎂離子的摩爾數(shù)優(yōu)選為batio3粉體摩爾數(shù)的2％～10％，更優(yōu)選為3％～8％，再優(yōu)選為3％～6％，再優(yōu)選為3％～4％，最優(yōu)選為3％；所述錳鹽為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的錳鹽即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為醋酸錳和/或氯化錳；所述錳鹽中錳離子的摩爾數(shù)優(yōu)選為batio3粉體摩爾數(shù)的0.1％～1.5％，更優(yōu)選為0.3％～1.5％，再優(yōu)選為0.5％～1.5％，最優(yōu)選為0.5％或1.5％，且當(dāng)錳離子的摩爾數(shù)為batio3粉體摩爾數(shù)的0.5％時鈥鹽中鈥離子的摩爾數(shù)優(yōu)選大于batio3粉體摩爾數(shù)1.5％，；在本發(fā)明中所述鈥鹽、鎂鹽與錳鹽優(yōu)選以水溶液的形式加入；所述水溶液中鈥離子的濃度優(yōu)選為0.01～0.1mol/l，更優(yōu)選為0.05～0.1mol/l，再優(yōu)選為0.06～0.09mol/l，最優(yōu)選為0.0643～0.0857mol/l；所述水溶液中鎂離子的濃度優(yōu)選為0.1～0.2mol/l，更優(yōu)選為0.12～0.18mol/l，再優(yōu)選為0.1286～0.1715mol/l；所述水溶液中錳離子的濃度優(yōu)選為0.01～0.1mol/l，更優(yōu)選為0.02～0.08mol/l，再優(yōu)選為0.0214～0.0643mol/l；所述滾磨的時間優(yōu)選為1～3h，更優(yōu)選為2～3h，再優(yōu)選為2h。

在反應(yīng)液中加入氨水至反應(yīng)液的ph值為9～11，更優(yōu)選為10～11，再優(yōu)選為10，陳化后，得到前驅(qū)體；按照本發(fā)明，此步驟優(yōu)選具體為：在加熱攪拌的條件下，在反應(yīng)液中滴加氨水，反應(yīng)液的ph值每增加0.5～1.5，停止滴加氨水0.5～1.5min，再繼續(xù)滴加氨水，直至反應(yīng)液的ph值為9～11，繼續(xù)攪拌0.5～1.5h后，陳化，得到前驅(qū)體；更優(yōu)選為具體為：在加熱攪拌的條件下，在反應(yīng)液中滴加氨水，反應(yīng)液的ph值每增加0.8～1.2，停止滴加氨水0.8～1.2min，再繼續(xù)滴加氨水，直至反應(yīng)液的ph值為9～11，繼續(xù)攪拌0.5～1.5h后，陳化，得到前驅(qū)體；再優(yōu)選為具體為：在加熱攪拌的條件下，在反應(yīng)液中滴加氨水，反應(yīng)液的ph值每增加1，停止滴加氨水1min，再繼續(xù)滴加氨水，直至反應(yīng)液的ph值為9～11，繼續(xù)攪拌0.5～1.5h后，陳化，得到前驅(qū)體；所述加熱攪拌的溫度優(yōu)選為30℃～50℃，更優(yōu)選為35℃～45℃，再優(yōu)選為40℃；所述繼續(xù)攪拌的時間優(yōu)選為0.8～1.2h，更優(yōu)選為1h；在此過程中batio3粉體表面生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀，沉淀反應(yīng)式為：mⁿ⁺+nnh3·h2o→m(oh)n↓+nnh⁴⁺；所述陳化的時間優(yōu)選為10～30h，更優(yōu)選為10～25h，再優(yōu)選為10～20h，最優(yōu)選為15h；陳化后，過濾，水洗，優(yōu)選用去離子水洗至洗出液的ph值為中性；水洗后，干燥；所述干燥的溫度優(yōu)選為60℃～100℃，更優(yōu)選為70℃～90℃，再優(yōu)選為80℃；所述干燥的時間優(yōu)選為10～40h，更優(yōu)選為15～30h，再優(yōu)選為15～25h，最優(yōu)選為20h；干燥后，優(yōu)選經(jīng)研磨、過篩后得到前驅(qū)體。氨水捉奸加入可使摻雜劑中的ho³⁺、mg²⁺與mn²⁺分別得到各自適合的沉淀反應(yīng)化學(xué)環(huán)境，使氫氧化物對鈦酸鋇的包覆將更完全。

將所述前驅(qū)體進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；所述預(yù)燒結(jié)的溫度優(yōu)選為500℃～800℃，更優(yōu)選為550℃～750℃，再優(yōu)選為600℃～700℃，最優(yōu)選為600℃；所述預(yù)燒結(jié)的時間優(yōu)選為1～3h，更優(yōu)選為1.5～2.5h，再優(yōu)選為2h。此過程中反應(yīng)式為：預(yù)燒結(jié)可確保包覆的氫氧化物在主晶相batio3顆粒表面上完成晶化，生成相應(yīng)的氧化物。

預(yù)燒結(jié)后，進(jìn)行成型；所述成型的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為將預(yù)燒結(jié)后的粉體與粘結(jié)劑混合造粒，壓制成型；所述粘結(jié)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粘結(jié)劑即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為聚乙烯醇縮丁醛(pvb)和/或聚乙烯醇(pva)；所述粘結(jié)劑的質(zhì)量優(yōu)選為預(yù)燒結(jié)后的粉體的質(zhì)量的1％～10％，更優(yōu)選為2％～8％，再優(yōu)選為3％～6％，最優(yōu)選為5％；所述壓制成型優(yōu)選為冷等靜壓；所述冷等靜壓的壓力優(yōu)選為100～400mpa，更優(yōu)選為200～300mpa，再優(yōu)選為200～250mpa，最優(yōu)選為200mpa。

成型后，再進(jìn)行燒結(jié)，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料；所述燒結(jié)的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為以5～15℃/min的升溫速率升溫至1100℃～1500℃，保溫0～10min，然后以15～25℃/min的速率降溫至800℃～1000℃，保溫5～20h，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料；更優(yōu)選為以8～12℃/min的升溫速率升溫至1150℃～1400℃，保溫0～8min，然后以18～25℃/min的速率降溫至900℃～1000℃，保溫5～15h，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料；再優(yōu)選為以10℃/min的升溫速率升溫至1200℃～1300℃，保溫0～5min，然后以20～23℃/min的速率降溫至900℃～1000℃，保溫5～15h，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料；最優(yōu)選為以10℃/min的升溫速率升溫至1250℃，保溫0～5min，然后以20℃/min的速率降溫至950℃，保溫10h，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料；保溫后，更優(yōu)選隨爐降溫，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。燒結(jié)過程使用兩步煅燒法，先快速升溫至較高的溫度以得到75％以上的陶瓷致密度，然后快速降溫，并保持一段時間，維持晶界傳質(zhì)擴(kuò)散處于活躍的狀態(tài)，直到陶瓷樣品完全致密。

本發(fā)明采用液相化學(xué)包覆法使氧化鈥、氧化鎂與氧化錳均勻的包覆在batio3外，使得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的粒徑均勻且較小，并且也具有較好的電容溫度穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供了一種上述方法制備的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料；所述鈦酸鋇基x8r陶瓷材料包括核與殼；所述核為batio3；所述殼由氧化鈥、氧化鎂與氧化錳組成。所述氧化鈥中鈥離子、氧化鎂中鎂離子與氧化錳中的錳離子的摩爾量均同上所述，在此不再贅述。

本發(fā)明還提供了一種陶瓷電容器，包括上述方法制備的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種鈦酸鋇基x8r陶瓷材料及其制備方法、陶瓷電容器進(jìn)行詳細(xì)描述。

以下實施例中所用的試劑均為市售。

實施例1

以水熱法合成的batio3粉體為原料，其中ba²⁺與ti⁴⁺的摩爾比為1.00，平均粒徑為100nm；采用分析純ho(no3)3、mg(ch3coo)2和mn(ch3coo)2為原料。首先將納米級batio3粉體加入到一定量的異丙醇溶劑中并滾磨5h，其中控制異丙醇與batio3粉體的質(zhì)量比為2:1，磨球直徑為3mm且質(zhì)量為粉體的6倍，制備出分散良好的穩(wěn)定懸浮液。

然后按2.0mol％ho(no3)3、3.0mol％mg(ch3coo)2、0.5mol％mn(ch3coo)2，將摻雜原料溶于一定量的去離子水中，其中ho³⁺濃度為0.0857mol/l，mg²⁺濃度為0.1286mol/l，mn²⁺濃度為0.0214mol/l，并加入到懸浮液中滾磨2h，并在40℃的恒溫水浴磁力攪拌下往懸浮液中緩慢逐滴加入氨水至溶液的ph＝10，其詳細(xì)過程是ph值每增加1，停止滴加氨水1分鐘，直到ph值達(dá)到10為止，攪拌過程持續(xù)1h后batio3粉體表面將生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀，待陳化15h后，將粉體過濾、用去離子水洗多次直到洗出液ph值等于7為止，然后在80℃環(huán)境下干燥20h，經(jīng)研磨、過篩后得到淡紫色的復(fù)合前驅(qū)粉體。

將前驅(qū)粉體置于600℃的馬弗爐中預(yù)燒2h得到被金屬氧化物均勻包覆的納米級batio3基粉體，包覆后的粉體以5％的pvb為粘合劑進(jìn)行造粒，經(jīng)200mpa的冷等靜壓得到φ10mm×1mm的圓片樣品。在馬弗爐中以兩步法燒結(jié)，具體燒結(jié)程序是：以10℃/min的速度快速升溫到1250℃，保溫0分鐘，再以20℃/min的速度降溫到950℃，并保溫10個小時后隨爐降溫，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料，然后雙面涂覆銀電極后以備性能測試。

實施例1中鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的組成見表1。

利用掃描電子顯微鏡對實施例1中得到的被金屬氧化物均勻包覆的納米級batio3基粉體進(jìn)行分析，得到其掃描電鏡照片如圖1與圖2所示；圖2為局部放大的掃描電鏡照片。

利用掃描電子顯微鏡對實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料進(jìn)行分析，得到其掃描電鏡照片，如圖3所示；圖4為實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的晶粒尺寸分布圖。

對實施例1中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到測試結(jié)果見表2；得到其介溫曲線圖如圖5所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖6所示。

比較例1

按照實施例1的方法制備，只是ho(no3)3的量為0mol％，得到鈦酸鋇基陶瓷材料。

比較例1中鈦酸鋇基陶瓷材料的組成見表1。

對比較例1中得到的鈦酸鋇基陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到測試結(jié)果見表2；得到其介溫曲線圖如圖5所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖6所示。

比較例2

按照實施例1的方法制備，只是ho(no3)3的量為0.5mol％，得到鈦酸鋇基陶瓷材料。

比較例2中鈦酸鋇基陶瓷材料的組成見表1。

對比較例2中得到的鈦酸鋇基陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到測試結(jié)果見表2；得到其介溫曲線圖如圖5所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖6所示。

比較例3

按照實施例1的方法制備，只是ho(no3)3的量為1.0mol％，得到鈦酸鋇基陶瓷材料。

比較例3中鈦酸鋇基陶瓷材料的組成見表1。

對比較例3中得到的鈦酸鋇基陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到測試結(jié)果見表2；得到其介溫曲線圖如圖5所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖6所示。

比較例4

按照實施例1的方法制備，只是ho(no3)3的量為1.5mol％，得到鈦酸鋇基陶瓷材料。

比較例4中鈦酸鋇基陶瓷材料的組成見表1。

對比較例4中得到的鈦酸鋇基陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到測試結(jié)果見表2；得到其介溫曲線圖如圖5所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖6所示。

表1實施例1、比較例1～4中樣品的組成

表2實施例1、比較例1～4中樣品的電學(xué)性能測試結(jié)果

由上述實施例及比較例可知，陶瓷煅燒過程中ho³⁺往鈦酸鋇晶粒內(nèi)部擴(kuò)散，形成合適的“核-殼”結(jié)構(gòu)，致使batio3基陶瓷的介溫曲線更加平坦。當(dāng)ho³⁺含量為1.5mol％與1.0mol％時，兩個樣品的高溫△c/c均大于20％，致使陶瓷電容溫度穩(wěn)定性明顯變差，只能達(dá)到x7r標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)ho的包覆量達(dá)到2.0mol％時，batio3基陶瓷的室溫介電常數(shù)為1612，tanδ＜0.7％，ir＝7.7×10¹²ω·cm,△c/c(-55～150℃)＜±13％，滿足eiax8r的標(biāo)準(zhǔn)。

實施例2

以水熱法合成的batio3粉體為原料，其中ba²⁺與ti⁴⁺的摩爾比為1.00，平均粒徑為100nm；采用分析純ho(no3)3、mg(ch3coo)2和mn(ch3coo)2為原料。首先將納米級batio3粉體加入到一定量的異丙醇溶劑中并滾磨5h，其中控制異丙醇與batio3粉體的質(zhì)量比為2:1，磨球直徑為3mm且質(zhì)量為粉體的6倍，制備出分散良好的穩(wěn)定懸浮液。

然后按1.5mol％ho(no3)3、4.0mol％mg(ch3coo)2、1.0mol％mn(ch3coo)2，將摻雜原料溶于一定量的去離子水中，其中ho³⁺濃度為0.0643mol/l，mg²⁺濃度為0.1715mol/l，mn²⁺濃度為0.0428mol/l，并加入到懸浮液中滾磨2h，并在40℃的恒溫水浴磁力攪拌下往懸浮液中緩慢逐滴加入氨水至溶液的ph＝9，其詳細(xì)過程是ph值每增加1，停止滴加氨水1分鐘，直到ph值達(dá)到9為止，攪拌過程持續(xù)1h后batio3粉體表面將生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀，待陳化15h后，將粉體過濾、用去離子水洗多次直到洗出液ph值等于7為止，然后在80℃環(huán)境下干燥20h，經(jīng)研磨、過篩后得到淡紫色的復(fù)合前驅(qū)粉體。

將前驅(qū)粉體置于700℃的馬弗爐中預(yù)燒2h得到被金屬氧化物均勻包覆的納米級batio3基粉體，包覆后的粉體以5％的pvb為粘合劑進(jìn)行造粒，經(jīng)200mpa的冷等靜壓得到φ10mm×1mm的圓片樣品。在馬弗爐中以兩步法燒結(jié)，具體燒結(jié)程序是：以10℃/min的速度快速升溫到1230℃，保溫0分鐘，再以15℃/min的速度降溫到1000℃，并保溫15個小時后隨爐降溫，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料，然后雙面涂覆銀電極后以備性能測試。

對實施例2中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到其介溫曲線圖如圖7所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖8所示。

當(dāng)ho的包覆量為到1.5mol％，mg的包覆量為4.0％和mn的包覆量為1.0％時，batio3基陶瓷的室溫介電常數(shù)為1716，tanδ＜0.75％，ir＝7.1×10¹²ω·cm,△c/c(-55～150℃)＜±11％，滿足eiax8r的標(biāo)準(zhǔn)。

實施例3

以水熱法合成的batio3粉體為原料，其中ba²⁺與ti⁴⁺的摩爾比為1.00，平均粒徑為100nm；采用分析純ho(ch3coo)3、mg(no3)2和mn(cl)2為原料。首先將納米級batio3粉體加入到一定量的異丙醇溶劑中并滾磨5h，其中控制異丙醇與batio3粉體的質(zhì)量比為2:1，磨球直徑為3mm且質(zhì)量為粉體的6倍，制備出分散良好的穩(wěn)定懸浮液。

然后按1.5mol％ho(ch3coo)3、3.5mol％mg(no3)2、1.5mol％mn(cl)2，將摻雜原料溶于一定量的去離子水中,其中ho³⁺濃度為0.0643mol/l，mg²⁺濃度為0.15mol/l，mn²⁺濃度為0.0643mol/l，并加入到懸浮液中滾磨2h，并在40℃的恒溫水浴磁力攪拌下往懸浮液中緩慢逐滴加入氨水至溶液的ph＝10.5，其詳細(xì)過程是ph值每增加1，停止滴加氨水1分鐘，直到ph值達(dá)到10.5為止，攪拌過程持續(xù)1h后batio3粉體表面將生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀，待陳化15h后，將粉體過濾、用去離子水洗多次直到洗出液ph值等于7為止，然后在80℃環(huán)境下干燥20h，經(jīng)研磨、過篩后得到淡紫色的復(fù)合前驅(qū)粉體。

將前驅(qū)粉體置于650℃的馬弗爐中預(yù)燒3h得到被金屬氧化物均勻包覆的納米級batio3基粉體，包覆后的粉體以5wt％的聚乙烯醇(pva)為粘合劑進(jìn)行造粒，經(jīng)200mpa的冷等靜壓得到φ10mm×1mm的圓片樣品。在馬弗爐中以兩步法燒結(jié)，具體燒結(jié)程序是：以10℃/min的速度快速升溫到1200℃，保溫10分鐘，再以20℃/min的速度降溫到900℃，并保溫20個小時后隨爐降溫，得到鈦酸鋇基x8r陶瓷材料，然后雙面涂覆銀電極后以備性能測試。

對實施例3中得到的鈦酸鋇基x8r陶瓷材料的電學(xué)性能進(jìn)行測試，得到其介溫曲線圖如圖9所示；得到其電容量變化率溫度曲線如圖10所示。

當(dāng)ho的包覆量為到1.5mol％，mg的包覆量為3.5％和mn的包覆量為1.5％時，batio3基陶瓷的室溫介電常數(shù)為1993，tanδ＜0.8％，ir＝6.8×10¹²ω·cm,△c/c(-55～150℃)＜±13％，滿足eiax8r的標(biāo)準(zhǔn)。