專利名稱：一種高壓陶瓷電容器介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于高壓陶瓷電容器介質(zhì)的配方組成，它采用常規(guī)的高壓陶瓷電容器介質(zhì)制備方法來制備得到無鉛高壓陶瓷電容器介質(zhì)。
彩電、航天、火箭、導(dǎo)彈、航海等領(lǐng)域迫切需要擊穿電壓高、溫度穩(wěn)定性好、損耗小、體積小、可靠性高的陶瓷電容器。
通常用于生產(chǎn)高壓陶瓷電容器的介質(zhì)中含有一定量的鉛，這不僅在生產(chǎn)過程中對人體造成危害，而且對性能穩(wěn)定性有不良影響。
中國期刊《電子元件與材料》第8卷第5期(1989年10月)在“高介高壓2B4介質(zhì)陶瓷”一文中公開了一種高壓陶瓷電容器的介質(zhì)材料，該介質(zhì)材料采用97.8Wt％BaTiO3+0.8Wt％Bi2O3+0.7Wt％Nb2O5+0.5Wt％CeO2+0.2Wt％MnO2的配方，以常規(guī)的工藝制備試樣，其介電常數(shù)ε=2500～2600,tgδ=0.5～1.4％,直流耐壓強(qiáng)度為7KV/mm。該介質(zhì)雖屬無鉛介質(zhì)材料，但它存在耐高壓性較差，穩(wěn)定性也較差。
另有專利“高壓陶瓷電容器介質(zhì)的制造方法”(專利號(hào)91101958.8)，其采用非常規(guī)工藝制備介質(zhì)，即流延成型膜，然后疊層介質(zhì)體，將多層介質(zhì)體進(jìn)行真空加熱勻壓、沖片、然后進(jìn)行排膠、燒成而得。該專利的缺點(diǎn)是制備工藝方法復(fù)雜、導(dǎo)致產(chǎn)品制造成本增加，按其介質(zhì)配方制造所得的高壓陶瓷電容器的電容溫度系數(shù)大，導(dǎo)致使用過程中性能波動(dòng)大，電容器使用安全性差。
本發(fā)明的目的是提供一種高壓陶瓷電容器介質(zhì)。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的高壓陶瓷介質(zhì)配方組成包括(重量比)BaTiO365～98％,SrTiO31～15％,Bi2O3·3TiO20.05～30％,CaZrO30.03～6％,Nb2O50.01～1％。
本發(fā)明在上述成分中還加入(重量比)K2CO30.01～4％,MgO 0.02～2％,SiO20.01～3％。
其采用常規(guī)的高壓陶瓷電容器介質(zhì)制備工藝，即按配方將原料球磨粉碎混合，進(jìn)行烘干后，加入粘合劑造粒，再壓制成生坯片，然后在空氣中燒結(jié)，經(jīng)保溫后，獲得陶瓷電容器介質(zhì)，在介質(zhì)上被上電極即成。
上述陶瓷介質(zhì)的配方最好采用下列三種方案(重量比)①BaTiO390～95％,SrTiO31～8％,Bi2O3·3TiO20.05～5％,CaZrO31～6％,Nb2O50.1～0.5％,K2CO30.01～0.5％,MgO 0.1～0.5％,SiO20.01～2％。
②BaTiO380～90％,SrTiO32～7％,Bi2O3·3TiO21～7％,CaZrO31～6％,Nb2O50.2～0.5％,K2CO30.2～0.5％,MgO 0.2～0.5％,SiO20.01～1.5％。
③BaTiO375～80％,SrTiO33～6％,Bi2O3·3TiO215～20％,CaZrO31～6％,Nb2O50.01～0.5％,K2CO30.01～0.5％,MgO 0.1～0.5％,SiO20.01～2％。
現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
表1、2、3給出本發(fā)明的三組實(shí)施例共9個(gè)試樣的配方。第一組實(shí)施例(試樣1,2,3)具有B組的溫度特性；第二組實(shí)施例(試樣4、5、6)具有B組的溫度特性；第三組實(shí)施例(試樣7、8、9)具有D組的溫度特性，接近于B組。
表1
表2
表3
上述配方的主要原料采用電容級純，制備時(shí)按上述配方首先將原料用蒸餾水或去離子水采用振磨混合，料∶球∶水(重量比)=(1～1.2)∶3∶(0.6～1.2)，振磨5～8小時(shí)后，烘干得干粉料，在干粉料中加入占其重量10％的重量濃度為10％的聚乙烯醇溶液，進(jìn)行造粒，混研后過40目篩，再在10～20Mpa壓力下進(jìn)行干壓成生坯片，然后在溫度為1260℃～1400℃下保溫0.5～3.5小時(shí)進(jìn)行排膠和燒成，再在780℃～870℃下保溫15分鐘進(jìn)行燒銀，形成銀電極，再焊引線，進(jìn)行包封，即得電容器，可以測試其介電性能。
上述各試樣的介電性能在表4中示出。
表4
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)1、耐壓高，可達(dá)8KV/mm以上，最高耐壓可達(dá)10KV/mm以上。2、電容溫度變化率小，介電常數(shù)ε=3300時(shí)，電容溫度變化率ΔC/C(-25～+85℃)達(dá)
使用過程中性能穩(wěn)定性好，安全性高。3、成本低，主要原料采用電容級純即可制造出本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。4、工藝簡單，采用常規(guī)的高壓陶瓷電容器介質(zhì)制備工藝即可進(jìn)行制備。5、本發(fā)明提供的高壓陶瓷電容器介質(zhì)組分不含鉛，對生產(chǎn)環(huán)境無污染影響。
權(quán)利要求
1.一種高壓陶瓷電容器介質(zhì)，其特征在于其特征在于所述介質(zhì)配方包括(重量比)BaTiO365～98％、SrTiO31～15％、Bi2O3·3 TiO20.05～30％、CaZrO30.03～6％、Nb2O50.01～1％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓陶瓷電容器介質(zhì)，其特征在于所述介質(zhì)配方含有(重量比)K2CO30.01～4％、MgO 0.02～2％、SiO20.01～3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高壓陶瓷電容器介質(zhì)，其特征在于所述介質(zhì)配方(重量比)為BaTiO390～95％、SrTiO31～8％、Bi2O3·3 TiO20.05～5％、CaZrO31～6％、Nb2O50.1～0.5％、K2CO30.01～0.5％、MgO 0.1～0.5％、SiO20.01～2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高壓陶瓷電容器介質(zhì)，其特征在于所述介質(zhì)配方(重量比)為BaTiO380～90％、SrTiO32～7％、Bi2O3·3TiO21～7％、CaZrO31～6％、Nb2O50.2～0.5％、K2CO30.2～0.5％、MgO 0.2～0.5％、SiO20.01～1.5％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高壓陶瓷電容器介質(zhì)，其特征在于所述介質(zhì)配方(重量比)為BaTiO375～80％、SrTiO33～6％、Bi2O3·3TiO215～20％、CaZrO31～6％、Nb2O50.01～0.5％、K2CO30.01～0.5％、MgO 0.1～0.5％、SiO20.01～2％。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于高壓陶瓷電容器介質(zhì)的配方組成,它采用常規(guī)的高壓陶瓷電容器介質(zhì)制備方法來制備得到無鉛高壓陶瓷電容器介質(zhì),其特征在于所述介質(zhì)配方包括(重量比):BaTiO
文檔編號(hào)H01B3/12GK1306288SQ00112050
公開日2001年8月1日 申請日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者黃新友, 高春華, 肖尊文 申請人:江蘇理工大學(xué)