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一種高壓陶瓷電容器介質(zhì)的制作方法

文檔序號(hào):6984706閱讀:233來源:國知局
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(duì)人體造成危害,而且對(duì)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(duì)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(jí)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(cè)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(jí)純即可制造出本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。4、工藝簡(jiǎn)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(duì)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(qǐng)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(qǐng)人:江蘇理工大學(xué)
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