本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
電子陶瓷材料主要是指的一類具有電磁等功能的陶瓷，它的介電性能和導(dǎo)電性能調(diào)節(jié)范圍較寬，是特種陶瓷材料中最具活力的材料之一，被人們廣為關(guān)注。它可以應(yīng)用在電子、通訊、自動控制、信息計算機、汽車、航空等眾多領(lǐng)域當(dāng)中，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。當(dāng)前電子信息的發(fā)展越來越迅速，對電子元器件的要求也越來越高，微型化、薄膜化、多功能等成為未來發(fā)展的方向，而目前電子陶瓷產(chǎn)品存在耐高溫性不足的問題，導(dǎo)致其介電損耗大，電容變化率大且不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響電子陶瓷產(chǎn)品的使用，因此，需要改善。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷及其制備方法，該種電子陶瓷制備簡單方便，原料成本低廉，具有良好的耐高溫性，隨溫度的升高，電容變化率小而穩(wěn)定，介電損耗低，使用壽命長，適宜推廣應(yīng)用。
為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷，包括以下按重量份計的原料：改性氫氧化鋁30-40份、納米二氧化硅25-35份、氮化鋁10-20份、三氧化二硼5-15份、二氧化鉬8-12份、氧化鎂5-15份、氧化鋯6-10份、氧化釷4-8份、碳酸錳3-5份、氟鋯酸鉀2-4份、聚乙烯縮丁醛2-4份、氫氧化鈮2-6份、酒石酸銻鉀2-6份、硬脂酸鋅1-5份、增塑劑1-3份、分散劑1-3份和抗氧劑1-5份；
所述改性氫氧化鋁通過以下步驟制得：取適量氫氧化鋁研磨至粒徑小于等于500μm，再向其中加入相當(dāng)氫氧化鋁重量1-3％的環(huán)氧大豆油、相當(dāng)氫氧化鋁重量4-6％的氨基硅烷偶聯(lián)劑kh-550和相當(dāng)氫氧化鋁重量3-5％的聚亞苯基砜樹脂，共同輸送至捏合釜中，溫度控制在85-95℃，攪拌反應(yīng)2-3h，干燥后，粉碎即得。
進一步地，所述電子陶瓷包括以下按重量份計的原料：改性氫氧化鋁35份、納米二氧化硅30份、氮化鋁15份、三氧化二硼10份、二氧化鉬10份、氧化鎂10份、氧化鋯8份、氧化釷6份、碳酸錳4份、氟鋯酸鉀3份、聚乙烯縮丁醛3份、氫氧化鈮4份、酒石酸銻鉀4份、硬脂酸鋅3份、增塑劑2份、分散劑2份和抗氧劑3份。
進一步地，所述改性氫氧化鋁通過以下步驟制得：取適量氫氧化鋁研磨至粒徑小于等于300μm，再向其中加入相當(dāng)氫氧化鋁重量2％的環(huán)氧大豆油、相當(dāng)氫氧化鋁重量5％的氨基硅烷偶聯(lián)劑kh-550和相當(dāng)氫氧化鋁重量4％的聚亞苯基砜樹脂，共同輸送至捏合釜中，溫度控制在90℃，攪拌反應(yīng)2.5h，干燥后，粉碎即得。
優(yōu)選地，所述增塑劑為五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯。
優(yōu)選地，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酰胺或古爾膠中的一種。
優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076或抗氧劑tnp中的一種。
上述的一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按所述重量份配比稱取原料；
(2)先將除增塑劑、分散劑和抗氧劑的其它原料混合加入重量比為30-40％、溫度為45-55℃的去離子水在球磨機中研磨混勻，得漿料；再將剩余原料加入到漿料中繼續(xù)研磨混勻，得混料；
(3)之后將混料注入模具中，通過壓力機壓制成型，隨后將模具放置于空氣干燥箱中固化處理1-2h，固化后脫模得到濕坯，將濕坯置于真空干燥箱中干燥2-3h，得素坯；
(4)最后將素坯放置于燒結(jié)爐中加熱燒結(jié)，燒結(jié)完畢隨爐溫冷卻至室溫即可。
進一步地，在步驟(4)中，所述燒結(jié)爐的燒結(jié)溫度為580-620℃，燒結(jié)時間為2-3h。
本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明的電子陶瓷制備簡單方便，原料成本低廉，原料中無鉛無鋇，綠色環(huán)保；通過對生產(chǎn)原料及工藝的改進優(yōu)化，在降低原料輸出成本及簡化制備工藝的同時，依然能使制得成品電子陶瓷性能提升，對于現(xiàn)有技術(shù)中，出現(xiàn)的電容隨溫度上升變化大、不穩(wěn)定的問題得以解決，本發(fā)明的電子陶瓷具有良好的耐高溫性，隨溫度的升高，電容變化率小而穩(wěn)定，經(jīng)檢測，其可在320℃的高溫下均有良好的溫度穩(wěn)定性(tcc＜10％)，電容變化率可控制在2-4ppm/℃，介電損耗低，達到了0.04以下，使用壽命長，適宜推廣應(yīng)用。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷，預(yù)備以下原料待用：改性氫氧化鋁30kg、納米二氧化硅25kg、氮化鋁10kg、三氧化二硼5kg、二氧化鉬8kg、氧化鎂5kg、氧化鋯6kg、氧化釷4kg、碳酸錳3kg、氟鋯酸鉀2kg、聚乙烯縮丁醛2kg、氫氧化鈮2kg、酒石酸銻鉀2kg、硬脂酸鋅1kg、增塑劑1kg、分散劑1kg和抗氧劑1kg；
上述的改性氫氧化鋁通過以下步驟制得：取30kg的氫氧化鋁研磨至粒徑小于等于500μm，再向其中加入相當(dāng)氫氧化鋁重量1％的環(huán)氧大豆油、相當(dāng)氫氧化鋁重量4％的氨基硅烷偶聯(lián)劑kh-550和相當(dāng)氫氧化鋁重量3％的聚亞苯基砜樹脂，共同輸送至捏合釜中，溫度控制在85℃，攪拌反應(yīng)2h，干燥后，粉碎即制得本發(fā)明原料所需的改性氫氧化鋁。
其中，上述的增塑劑采用五氯硬脂酸甲酯；
分散劑采用十二烷基硫酸鈉；
抗氧劑采用抗氧劑1010。
上述的一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將除增塑劑、分散劑和抗氧劑的其它原料混合加入重量比為30％、溫度為45℃的去離子水在球磨機中研磨混勻，得漿料；再將剩余原料加入到漿料中繼續(xù)研磨混勻，得混料；
(2)之后將混料注入模具中，通過壓力機壓制成型，隨后將模具放置于空氣干燥箱中固化處理1h，固化后脫模得到濕坯，將濕坯置于真空干燥箱中干燥2h，得素坯；
(3)最后將素坯放置于燒結(jié)爐中加熱燒結(jié)處理2h，燒結(jié)溫度控制在580℃，燒結(jié)完畢后隨爐溫冷卻至室溫即制得本發(fā)明的穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷。
實施例2
一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷，預(yù)備以下原料待用：改性氫氧化鋁35kg、納米二氧化硅30kg、氮化鋁15kg、三氧化二硼10kg、二氧化鉬10kg、氧化鎂10kg、氧化鋯8kg、氧化釷6kg、碳酸錳4kg、氟鋯酸鉀3kg、聚乙烯縮丁醛3kg、氫氧化鈮4kg、酒石酸銻鉀4kg、硬脂酸鋅3kg、增塑劑2kg、分散劑2kg和抗氧劑3kg；
上述的改性氫氧化鋁通過以下步驟制得：取35kg的氫氧化鋁研磨至粒徑小于等于500μm，再向其中加入相當(dāng)氫氧化鋁重量2％的環(huán)氧大豆油、相當(dāng)氫氧化鋁重量5％的氨基硅烷偶聯(lián)劑kh-550和相當(dāng)氫氧化鋁重量4％的聚亞苯基砜樹脂，共同輸送至捏合釜中，溫度控制在90℃，攪拌反應(yīng)2.5h，干燥后，粉碎即制得本發(fā)明原料所需的改性氫氧化鋁。
其中，上述的增塑劑采用氯甲氧基油酸甲酯；
分散劑采用聚丙烯酰胺；
抗氧劑采用抗氧劑1076。
上述的一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將除增塑劑、分散劑和抗氧劑的其它原料混合加入重量比為35％、溫度為50℃的去離子水在球磨機中研磨混勻，得漿料；再將剩余原料加入到漿料中繼續(xù)研磨混勻，得混料；
(2)之后將混料注入模具中，通過壓力機壓制成型，隨后將模具放置于空氣干燥箱中固化處理1.5h，固化后脫模得到濕坯，將濕坯置于真空干燥箱中干燥2.5h，得素坯；
(3)最后將素坯放置于燒結(jié)爐中加熱燒結(jié)處理2.5h，燒結(jié)溫度控制在600℃，燒結(jié)完畢后隨爐溫冷卻至室溫即制得本發(fā)明的穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷。
實施例3
一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷，預(yù)備以下原料待用：改性氫氧化鋁40kg、納米二氧化硅35kg、氮化鋁20kg、三氧化二硼15kg、二氧化鉬12kg、氧化鎂15kg、氧化鋯10kg、氧化釷8kg、碳酸錳5kg、氟鋯酸鉀4kg、聚乙烯縮丁醛4kg、氫氧化鈮6kg、酒石酸銻鉀6kg、硬脂酸鋅5kg、增塑劑3kg、分散劑3kg和抗氧劑5kg；
上述的改性氫氧化鋁通過以下步驟制得：取40kg的氫氧化鋁研磨至粒徑小于等于500μm，再向其中加入相當(dāng)氫氧化鋁重量3％的環(huán)氧大豆油、相當(dāng)氫氧化鋁重量6％的氨基硅烷偶聯(lián)劑kh-550和相當(dāng)氫氧化鋁重量5％的聚亞苯基砜樹脂，共同輸送至捏合釜中，溫度控制在95℃，攪拌反應(yīng)3h，干燥后，粉碎即制得本發(fā)明原料所需的改性氫氧化鋁。
其中，上述的增塑劑采用五氯硬脂酸甲酯；
分散劑采用古爾膠；
抗氧劑采用抗氧劑tnp。
上述的一種穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將除增塑劑、分散劑和抗氧劑的其它原料混合加入重量比為40％、溫度為55℃的去離子水在球磨機中研磨混勻，得漿料；再將剩余原料加入到漿料中繼續(xù)研磨混勻，得混料；
(2)之后將混料注入模具中，通過壓力機壓制成型，隨后將模具放置于空氣干燥箱中固化處理2h，固化后脫模得到濕坯，將濕坯置于真空干燥箱中干燥3h，得素坯；
(3)最后將素坯放置于燒結(jié)爐中加熱燒結(jié)處理3h，燒結(jié)溫度控制在620℃，燒結(jié)完畢后隨爐溫冷卻至室溫即制得本發(fā)明的穩(wěn)定耐高溫電子陶瓷。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。