專利名稱：：低溫?zé)Y(jié)低頻mlcc瓷料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種陶瓷組合物，特別涉及到一種以鈦酸鋇為基的MLCC用瓷料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著近年來電容行業(yè)成本壓力的逐歩增大，各MLCC廠家也紛紛把如何降低成本放到了優(yōu)先考慮的問題。為了降低成本，一般MLLCC廠商選擇用賤金屬Ni代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銀鈀等貴重金屬作為內(nèi)電極使用，大大降低了MLCC的生產(chǎn)成本。但在有些領(lǐng)域，比如是軍工領(lǐng)域等對(duì)可靠性要求比較高的場合，多數(shù)還是采用銀鈀合金作為內(nèi)電極。鈀的價(jià)格要比銀高得多，為了減少合金中鈀的用量，減少生產(chǎn)成本，就需要降低介電瓷粉的燒結(jié)溫度。本發(fā)明中的MLCC用瓷粉的燒結(jié)溫度為880°C—930°C,在這個(gè)溫度范圍下可用純銀電極，可大大降低MLCC的成本。同時(shí)，對(duì)于溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器來說，要盡可能的提高陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)和可靠性，通常選用X7R系列的瓷料。X7R的具體含義是X代表工作溫區(qū)的低溫極限-55'C，7代表工作溫區(qū)的高溫極限+125°C,R代表在工作溫區(qū)內(nèi)所有溫度點(diǎn)的電容量相對(duì)于室溫25°C時(shí)的變化率小于或等于±15%。本發(fā)明所涉及到的瓷料的K值可達(dá)到2500—4000,在880°C—930°C下燒結(jié)達(dá)到X7R特性，并且已經(jīng)通過了可靠性試驗(yàn)的驗(yàn)證。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在BaTi03基陶瓷體系的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行改性，提供一種燒結(jié)溫度更低，介電常數(shù)更高的陶瓷電容器介質(zhì)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是低溫?zé)Y(jié)低頻MLCC瓷料，按照BaTi03的重量為92—98,添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2_1%的Nb205、0.5一2%的Mg(OH)2、0.02_0.1%的MnC03、0.1一2°/的RE203、1—3%的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料的粒度控制在D50<0.5pm，也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。玻璃粉的組成為aK20-bBi203-cB203-dSi02-eZnO，其中a、b、c、d、e滿足以下關(guān)系:a+b+c+d+e=l00、l《a《5、5《b《15、l(Kc《25、52《d《60、l(Ke《20。玻璃粉的粒度150—300nm。上述鈦酸鋇基陶瓷電容器介質(zhì)的制備方法，它按下述步驟進(jìn)行(1)按重量百分比，將組成K201—5%、Bi2035—15%、B20310—25%、Si0252—60%、ZnO10—20%充分混合、熔融淬冷、磨細(xì)、過篩，即制得坡璃粉；(2)將初始原料鈦酸鋇進(jìn)行預(yù)燒處理，按照BaTi03的重量為92—98,添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2—1%的Nb205、0.5—2%的Mg(0H)2、0.02—0.1%的MnC03、0.1—2%的RE203、1—3%的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料的粒度控制在D50<0.5|nm,也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。所配原料與去離子水混合后球磨至少4小時(shí)，烘干后打粉，然后在60(T70(TC下煅燒，保溫2—3小時(shí)。(3)將煅燒后的瓷料加入適量的PVB粘結(jié)劑分散，用鋼帶流延機(jī)流延成25)a的膜片，再經(jīng)過絲印、疊層、層壓、切割等工序制成30層的規(guī)格為0805的MLCC生坯，最后在電爐中在350—50(TC排膠至少40小時(shí)，再加熱至880—93(TC燒成，保溫3—5小時(shí)即制得MLCC試樣。本發(fā)明在鈦酸鋇基陶瓷的基礎(chǔ)上加入了組分0.02—lwt"/。的Nb205，是作為施主來摻雜的；添加0.5—2wt"/。的Mg(OH)2可以起到促進(jìn)形成芯殼結(jié)構(gòu)的作用，改善瓷料電性能；添加0.02_0.lwt。/。的MnC03可顯著改善瓷料的絕緣性能；添加0.1_2%的RE203,作為受主摻雜，可調(diào)節(jié)Ba/Ti比，延長瓷料使用壽命。本發(fā)明的陶瓷電容器介質(zhì)燒結(jié)溫度低(88(T93(TC)，并具有高k值(2500—4000)、高穩(wěn)定性、低損耗的優(yōu)良性能，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。此外，本發(fā)明制備工藝簡單、無污染、并且可使用純銀電極漿料，大大降低了產(chǎn)品成本。具體實(shí)施例方式一種低溫?zé)Y(jié)低頻MLCC瓷料，按照BaTi03的重量為92_98,添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2一1°/。的Nb205、0.5—2%的Mg(OH)2、0.02—0,1%的MnC03、0.1—2%的RE203、1—3%的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料的粒度控制在D50<0.5,,也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。玻璃粉的組成為aK20-bBi203-cB203-dSi02-eZnO,其中a、b、c、d、e滿足以下關(guān)系:a+b+c+d+e=100、l《a《5、5《b《15、l(Kc《25、52《d《60、10《e《20。玻璃粉的粒度15(T300腿。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)Y(jié)低頻MLCC瓷料，其特征在于鈦酸鋇基陶瓷電容器介質(zhì)的制備方法，它按下述步驟進(jìn)行(1)按重量百分比，將組成K201一5%、Bi2035—15%、B20310—25%、Si0252_60%、ZnO10—2(W充分混合、熔融淬冷、磨細(xì)、過篩，即制得玻璃粉；(2)將初始原料鈦酸鋇進(jìn)行預(yù)燒處理，按照BaTi03的重量為92—98,添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2_1%的Nb205、0.5—2%的Mg(OH)2、0.02—0.1°/。的MnC03、0.1—2%的RE203、1—3%的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料的粒度控制在D50<0.5,,也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。所配原料與去離子水混合后球磨至少4小時(shí)，烘干后打粉，然后在600—7O(TC下煅燒，保溫2—3小時(shí)。(3)將煅燒后的瓷料加入適量的PVB粘結(jié)劑分散，用鋼帶流延機(jī)流延成25n的膜片，再經(jīng)過絲印、疊層、層壓、切割等工序制成30層的規(guī)格為0805的MLCC生坯，最后在電爐中在350—50(TC排膠至少40小時(shí)，再加熱至880—93(TC燒成，保溫3—5小時(shí)即制得MLCC試樣。實(shí)施例1(1)先按表l的組成，經(jīng)充分混合、熔融淬冷、磨細(xì)，制得玻璃粉a、b、c，(2)取預(yù)燒處理的BaTi(U00g,添加Nb205lg、Mg(Ac)23g、MnCO]O.02g、REAlg、玻璃粉alg配料，其組成代號(hào)為A。所配原料與去離子水混合后球磨4小時(shí)，于12(TC烘干，烘干后打粉煅燒，煅燒溫度70(TC,保溫2小時(shí)。表1玻璃粉的組成重量g<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>(3)將煅燒后的料中加入適量PVB粘結(jié)劑分散，用鋼帶流延機(jī)流延成25p的膜片，再經(jīng)過絲印、疊層、層壓、切割等工序制成30層的0805MLCC生坯，最后在箱式電阻爐中燒至40(TC排膠40小時(shí)，再加熱至880—93(TC燒成，保溫3—5小時(shí)即制得MLCC試樣。將燒成試樣兩端涂敷銀漿，經(jīng)800'C燒滲制備電極后進(jìn)行各項(xiàng)介電性能測(cè)試。實(shí)施例2取預(yù)燒處理的BaTiO3100g，添加NbAO.lg、Mg(OH)22g、Mn(Ac)20.15g、RE2O30.lg、玻璃粉b2g配料，其組成代號(hào)為B。所配原料球磨5小時(shí)，于12(TC烘干，烘干后打粉煅燒，煅燒溫度65(TC,保溫2.5小時(shí)。然后加入適量PVB粘結(jié)劑分散，制成的MLCC生坯在電爐中燒至50(TC排膠40小時(shí)，再加熱至880—93(TC燒成，其他工藝步驟同實(shí)施例l;將燒成試樣兩端涂敷銀漿，經(jīng)70(TC燒滲制備電極后進(jìn)行各項(xiàng)介電性能測(cè)試。實(shí)施例3取預(yù)燒處理的BaTi03100g,添加Nb瓜G.02g、Mg,20.5g、M線O.06g、RE(Ac),5g、玻璃粉c3g配料，其組成代號(hào)為C。所配原料球磨5小時(shí)，于12(TC烘干，烘干后打粉煅燒，煅燒溫度60(TC，保溫3小時(shí)。然后加入適量PVB粘結(jié)劑分散，制成的MLCC生坯在電爐中燒至35(TC排膠40小時(shí)，再加熱至880—93(TC燒成，其他工藝步驟同實(shí)施例l;將燒成試樣兩端涂敷銀漿，經(jīng)60(TC燒滲制備電極后進(jìn)行各項(xiàng)介電性能測(cè)試。上述實(shí)施例配方組成A、B、C在燒成步驟中，可各取一組不同配方的MLCC生坯，分別于88(TC、905°C、930'C同時(shí)燒成并分別保溫5小時(shí)、4小時(shí)、3小時(shí)，最后制得三組不同配方和燒成溫度的27個(gè)試樣，從中選出9個(gè)燒結(jié)良好的試樣測(cè)其介電性能，結(jié)果列于表2。表2中MaxlAC/C25C|(W值的溫區(qū)范圍為-55°C—+125'C。表2本發(fā)明陶瓷電容器介質(zhì)試樣的測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種低溫?zé)Y(jié)低頻MLCC瓷料，按照BaTiO3的重量為92-98，添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2-1％的Nb2O5、0.5-2％的Mg(OH)2、0.02-0.1％的MnCO3、0.1-2％的RE2O3、1-3％的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料的粒度控制在D50＜0.5μm，也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。玻璃粉的組成為aK2O-bBi2O3-cB2O3-dSiO2-eZnO，其中a、b、c、d、e滿足以下關(guān)系a+b+c+d+e＝100、1≤a≤5、5≤b≤15、10≤c≤25、52≤d≤60、10≤e≤20。玻璃粉的粒度150-300nm。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫?zé)Y(jié)低頻MLCC瓷料，其特征在于鈦酸鋇基陶瓷電容器介質(zhì)的制備方法，它按下述步驟進(jìn)行(1)按重量百分比，將組成K201—5%、Bi2035—15%、B20310—25%、Si0252—60%、ZnO10—20%充分混合、熔融淬冷、磨細(xì)、過篩，即制得玻璃粉；(2)將初始原料鈦酸鋇進(jìn)行預(yù)燒處理，按照BaTi03的重量為92—98,添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2—1%的Nb205、0.5—2/的Mg(OH)2、0.02—0.1%的MnC03、0.1—2%的RE203,1—3%的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料的粒度控制在D50<0.5,,也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。所配原料與去離子水混合后球磨至少4小時(shí)，烘干后打粉，然后在600—70(TC下煅燒，保溫2—3小時(shí)，，(3)將煅燒后的瓷料加入適量的PVB粘結(jié)劑分散，用鋼帶流延機(jī)流延成25n的膜片，再經(jīng)過絲印、疊層、層壓、切割等工序制成30層的規(guī)格為0805的MLCC生坯，最后在電爐中在350—50(TC排膠至少40小時(shí)，再加熱至880—93(TC燒成，保溫3—5小時(shí)即制得MLCC試樣。全文摘要本發(fā)明公開了低溫?zé)Y(jié)低頻MLCC瓷料，適用于在880℃-930℃范圍的超低溫度下燒結(jié)。按照BaTiO₃的重量為92-98，添加下述重量百分?jǐn)?shù)的成分0.2-1％的Nb₂O₅、0.5-2％的Mg(OH)₂、0.02-0.1％的MnCO₃、0.1-2％的RE₂O₃、1-3％的玻璃粉。其中RE為Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一種，小料也可以按照摩爾比例以醋酸鹽的形式加入。玻璃粉的組成為aK₂O-bBi₂O₃-cB₂O₃-dSiO₂-eZnO，其中a、b、c、d、e滿足以下關(guān)系a+b+c+d+e＝100、1≤a≤5、5≤b≤15、10≤c≤25、52≤d≤60、10≤e≤20。文檔編號(hào)C04B35/468GK101302099SQ200810138109公開日2008年11月12日申請(qǐng)日期2008年7月1日優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日發(fā)明者吳素文,紅應(yīng),兵張,鵬張,陳世純申請(qǐng)人:東營國瓷功能材料有限公司