一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電容陶瓷材料，尤其是涉及一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛使用的高壓陶瓷電容器材料中往往含有大量的鉛，鉛是一種強(qiáng)污染物范圍的元素，具有不可降解性，對(duì)人體和環(huán)境都會(huì)造成長(zhǎng)期持久的傷害。
[0003]現(xiàn)也有一些無鉛的高壓陶瓷電容材料，例如，申請(qǐng)公布號(hào)為CN101759432A，申請(qǐng)公布日為2010.06.30的中國(guó)專利公開了一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，其以鈦酸鋇、鈦酸鉍、鈦酸鍶及鈦酸鈣為原料，將上述材料混合后加入聚乙烯醇?jí)褐瞥尚?，然后?220°C左右燒結(jié)得到耐高壓的無鉛陶瓷電容材料。該高壓陶瓷電容器材料中含有鉍與鍶元素，成本較高，另外，該高壓陶瓷電容器材料的介電常數(shù)為2089，介電常數(shù)依然較低，不能滿足穿芯電容對(duì)電容量的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的高壓陶瓷電容器材料成本較高，介電常數(shù)低，不能滿足穿芯電容對(duì)電容量的要求的問題，提供了一種生產(chǎn)成本低，介電常數(shù)大，溫度變化率小，介質(zhì)損耗低，使用性能穩(wěn)定的鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，通過以下方法制得:按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分:65~70%鈦酸鋇，18~23% 二氧化鈦，3~8%碳酸鈣，3.5~9% 二氧化鋯，1~3%添加料，上述各組分質(zhì)量百分含量之和為100% ;將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨并烘干，于1200~1300°C溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，最后加入聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1310~1350°C的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。本發(fā)明優(yōu)化改進(jìn)了陶瓷電容材料的配方，不含鉛元素及稀有金屬元素，環(huán)保，成本低，并添加了添加料以改善陶瓷材料的性能，大大提高陶瓷材料的介電常數(shù)與耐壓值，并能達(dá)到較小的溫度變化率，使電容器在工作過程中性能更加穩(wěn)定。
[0006]作為優(yōu)選，所述添加料為過氧化鎂、二氧化鐘、二氧化娃、碳酸猛、氧化錫、三氧化二鋁中的一種或多種。本發(fā)明以上述組分作為添加料，成本低，有利于控制生產(chǎn)成本，另外，添加上述添加料后，可提高電容陶瓷材料的介電常數(shù)，并且可以達(dá)到較小的溫度變化率，使電容器在工作過程中性能更加穩(wěn)定。
[0007]作為優(yōu)選，第一次球磨至混合料粒度為0.8-1.2 μ m?
[0008]作為優(yōu)選，第二次球磨至混合料粒度為0.8-1.2 μ m?
[0009]作為優(yōu)選，聚乙烯醇的添加量為混合料質(zhì)量的2~5%。聚乙烯醇的添加量控制在混合料質(zhì)量的2~5%，保證瓷料對(duì)成型和燒成的質(zhì)量要求
因此，本發(fā)明的有益效果是:對(duì)陶瓷電容材料的配方和制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，配方不含鉛元素及稀有金屬元素，環(huán)保，成本低，添加了添加料以改善陶瓷材料的性能，大大提高陶瓷材料的介電常數(shù)與耐壓值，并能達(dá)到較小的溫度變化率，使電容器在工作過程中性能更加穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0011 ] 在本發(fā)明中，若非特指，所有百分比均為重量單位，所有設(shè)備和原料均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本行業(yè)常用的，下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。
[0012]實(shí)施例1
一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，通過以下方法制得:按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分:65%鈦酸鋇，23% 二氧化鈦，3%碳酸鈣，6% 二氧化鋯，3%添加料，其中添加料為氧化鎂；將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨，磨至混合料粒度為0.8 μπι后烘干，于1200°C溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，磨至混合料粒度為0.8 μπι，最后加入質(zhì)量為混合料質(zhì)量2%的聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1310°C的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
[0013]實(shí)施例2
一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，通過以下方法制得:按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分:70%鈦酸鋇，20% 二氧化鈦，5.5%碳酸鈣，3.5% 二氧化鋯，1%添加料，其中添加料由二氧化鈰、二氧化硅、碳酸錳按質(zhì)量比1:1:1混合而成；將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨，磨至混合料粒度為1.2 μπι后烘干，于1300°C溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，磨至混合料粒度為1.2 μ m，最后加入質(zhì)量為混合料質(zhì)量5%的聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1350°C的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
[0014]實(shí)施例3
一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，通過以下方法制得:按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分:66%鈦酸鋇，18% 二氧化鈦，4.5%碳酸鈣，9% 二氧化鋯，2.5%添加料，添加料由氧化錫與三氧化二鋁按質(zhì)量比1:3混合而成；將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨，磨至混合料粒度為I μπι后烘干，于1250°C溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，磨至混合料粒度為I μ m，最后加入質(zhì)量為混合料質(zhì)量3%的聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1320°C的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
[0015]實(shí)施例4
一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，通過以下方法制得:按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分:67%鈦酸鋇，20% 二氧化鈦，8%碳酸鈣，4% 二氧化鋯，1%添加料，添加料為三氧化二鋁；將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨，磨至混合料粒度為I μπι后烘干，于1250°C溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，磨至混合料粒度為I μm，最后加入質(zhì)量為混合料質(zhì)量3%的聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1330°C的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
[0016]本發(fā)明的陶瓷電容器材料性能如下: 耐電壓強(qiáng)度BDV (AC)彡5KV/mm，
介電常數(shù)ε =4000 ±500，
在頻率為1±0.1ΚΗΖ，交流有效值1±0.1V的范圍內(nèi)測(cè)試，介質(zhì)損耗< 0.2%。
[0017]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，其特征在于，通過以下方法制得:按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分:65~70%鈦酸鋇，18-23% 二氧化鈦，3-8%碳酸鈣，3.5-9% 二氧化錯(cuò)，1~3%添加料，上述各組分質(zhì)量百分含量之和為100% ； 將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨并烘干，于1200~130(TC溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，最后加入聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1310~1350°C的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，其特征在于，所述添加料為過氧化鎂、二氧化鈰、二氧化硅、碳酸錳、氧化錫、三氧化二鋁中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，其特征在于，第一次球磨至混合料粒度為0.8-1.2 μπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，其特征在于，第二次球磨至混合料粒度為0.8-1.2 μπι。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，其特征在于，聚乙烯醇的添加量為混合料質(zhì)量的2~5%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料，通過以下方法制得：按以下質(zhì)量百分含量配比稱取各組分：65~70%鈦酸鋇，18~23%二氧化鈦，3~8%碳酸鈣，3.5~9%二氧化鋯，1~3%添加料，上述各組分質(zhì)量百分含量之和為100%；將上述各組分混合后得混合料，對(duì)混合料進(jìn)行第一次球磨并烘干，于1200~1300℃溫度下燒結(jié)，接著進(jìn)行第二次球磨，最后加入聚乙烯醇進(jìn)行噴霧造粒形成粉體材料，將粉體材料干壓成型后于1310~1350℃的溫度下燒結(jié)，得鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料。本發(fā)明的鈦酸鋇基無鉛高壓陶瓷電容器材料生產(chǎn)成本低，介電常數(shù)大，溫度變化率小，介質(zhì)損耗低，使用性能穩(wěn)定。
【IPC分類】C04B35-468
【公開號(hào)】CN104529432
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410733471
【發(fā)明人】嚴(yán)新華
【申請(qǐng)人】余姚市松科電子有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日