專利名稱：一種(Ba,Sr)TiO₃基陶瓷介質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種(Ba，Sr)Ti03基陶瓷介質(zhì)，本發(fā)明還涉及該陶瓷介質(zhì)的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，高壓陶瓷介質(zhì)和電聲換能壓電陶瓷等的應(yīng)用 領(lǐng)域越來越廣泛，這些陶瓷電容器介質(zhì)材料和壓電陶瓷的主要發(fā)展趨勢是高介電系數(shù)、低 損耗、高耐壓等。鈦酸鍶鋇(B Sr卜x03， BST)材料既具有BaTi03(BT)的高介電常數(shù)和低介 質(zhì)損耗，又具有SrTi03 (ST)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)，是非常理想的介電材料，它是功能陶瓷中應(yīng)用 最廣、發(fā)展極為迅速而且很有發(fā)展前途的電子陶瓷材料。稀土氧化物是(Ba， Sr)Ti(^介質(zhì) 材料最為常用的添加劑，它已在許多方面表現(xiàn)出良好的作用。長期以來，國內(nèi)外對中高壓陶 瓷介質(zhì)和和電聲換能壓電陶瓷材料的研究十分活躍。黃新友等報(bào)道了 La203、 Ce02、 Y203等 稀土氧化物對(Ba，Sr)Ti03鐵電陶瓷介質(zhì)性能的影響(黃新友等.稀土氧化物在(Ba， Sr) Ti03基陶瓷材料中的應(yīng)用，現(xiàn)代技術(shù)周刊，2001年第1期.)、Tao Hu， Tim J. Price等人研 究了 B203-LiC03對Mn摻雜(Ba， Sr) Ti03陶瓷性能的影響(Tao Hu，Tim J. Price, et al，the effect of Mn on microstructure and properties ofBaSrTi03 with B203_LiC03， Journal of the European Ceramic Society, 25 (2005) 2531 2535)，但這些研究材料的介電常數(shù) 偏低，介電損耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種摻雜了稀土氧化物
(Ba， Sr)Ti(V介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗低、電容溫度變化率低的陶瓷介質(zhì)材料； 本發(fā)明的另一個目的是提供一種工藝簡單，能生產(chǎn)出上述(Ba， Sr)Ti(^基陶瓷介
質(zhì)的制備方法。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下方案
;^質(zhì)，包括以下質(zhì)量百分含量的以下組分
-種(Ba， Sr)Ti03基陶瓷丌 BaC03 46 . 01 69. 32% SrC03 1. 03 22. 48% Ti02 28. 00 30.50% Y203 0. 3107 0. 3637% MgO 0. 1590 0. 1706% ZnO 0. 1107 0. 1690% Mn02 0. 1660 0. 1706% Sb203 0. 1305 0. 1361% ; —種制備上述(Ba， Sr)Ti03基陶瓷介質(zhì)的制備方法，包括以下步驟 a、按上述配方的質(zhì)量百分比稱取原料BaC03、T叫、SrC03，將該配料置于球磨機(jī)中，
以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i
1
2混合球磨12h-36h，得到料漿;
b、將上述料漿烘干，在1030°C -IIO(TC合成1. 5-3h，得預(yù)合成料； c、在上述預(yù)合成料中按質(zhì)量百分比再配入其它組成原料，將配料置于球磨機(jī)中，
以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : i. 5混合球磨i2h-36h ; d、將上述配料烘干，然后加入7X _10%的聚乙烯醇水溶液，混合均勻，造粒，在 100MPa 600MPa壓力下成型，經(jīng)1260°C -134(TC保溫lh_6h進(jìn)行燒結(jié)，之后隨爐冷卻到室 溫，既制得本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)； 如上所述的制備方法，其中步驟d中所述的聚乙烯醇水溶液其濃度為5%。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明中在陶瓷介質(zhì)中添加了稀土氧化物，由于的加入稀土氧化物使得本發(fā)明 (Ba， Sr) 1103基陶瓷介質(zhì)的介電系數(shù)可達(dá)3100，介質(zhì)損耗為0. 0110，介電系數(shù)的溫度變化率 為+10 _17%，該瓷料完全符合LTCC技術(shù)的應(yīng)用要求。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步描述
實(shí)施例1 按照質(zhì)量百分比稱取46. 01gBaC03、30. 50gTi02、22. 48gSrC03配料，然后將該配
料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : 2混合球磨24h，將
球磨后的料漿烘干，在1050°C合成2h，在預(yù)合成料中按質(zhì)量百分比再配入0. 3637gY203、 0. 1706gMgO、0. 1690gZnO、0. 1706gMn02、0. 1361gSb203原料。
將配料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : i. 5混
合球磨24h，烘干后加入8%的濃度為5%的聚乙烯醇水溶液，混合均勻，造粒、在300Mpat條 件下成型、經(jīng)132(TC保溫3h進(jìn)行燒結(jié)，之后隨爐冷卻到室溫，制得本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。在燒 成瓷片的兩面均勻涂敷和燒滲金屬銀電極，可制得陶瓷電容器。該陶瓷介質(zhì)的介電系數(shù)為 3100，介質(zhì)損耗為0. OllO，介電系數(shù)的溫度變化率為+10 -17%。
實(shí)施例2 按照質(zhì)量百分比稱取69. 32gBaC03、28. 77gTi02、l. 03gSrC03配料，然后將該配料
置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : 2混合球磨24h，將
球磨后的料漿烘干、在105(TC合成2h，在預(yù)合成料中按質(zhì)量百分比再配入0.3138gY203、 0. 1590gMgO、0. 1107gZnO、0. 1660gMn02、0. 1305gSb203原料。
將配料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : i. 5混
合球磨24h，烘干后加入8%的濃度為5%的聚乙烯醇水溶液，混合均勻，造粒、在300Mpat條 件下成型、經(jīng)132(TC保溫3h進(jìn)行燒結(jié)，之后隨爐冷卻到室溫，制得本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。在燒 成瓷片的兩面均勻涂敷和燒滲金屬銀電極，可制得陶瓷電容器。該陶瓷介質(zhì)的介電系數(shù)為 3100，介質(zhì)損耗為0. OllO，介電系數(shù)的溫度變化率為+10 -17%。
實(shí)施例3 按照質(zhì)量百分比稱取67. 80gBaC03、28. 46gTi02、l. 051gSrC03配料，然后將該配
料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : 2混合球磨24h，
將球磨后的料漿烘干、在105(TC合成2h，在預(yù)合成料中按質(zhì)量百分比再配入0. 321gY203、 0. 1689gMgO、0. 1688gZnO、0. 1594gMn02、l. 3508gSb203原料。
將配料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : i. 5混
合球磨24h，烘干后加入8%的濃度為5%的聚乙烯醇水溶液，混合均勻，造粒、在300Mpat條 件下成型、經(jīng)132(TC保溫3h進(jìn)行燒結(jié)，之后隨爐冷卻到室溫，制得本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。在燒 成瓷片的兩面均勻涂敷和燒滲金屬銀電極，可制得陶瓷電容器。該陶瓷介質(zhì)的介電系數(shù)為 3100，介質(zhì)損耗為0. OllO，介電系數(shù)的溫度變化率為+10 -17%。
實(shí)施例4 按照質(zhì)量百分比稱取65. 80gBaC03、30. 46gTi02、l. 051gSrC03配料，然后將該配
料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : 2混合球磨24h，
將球磨后的料漿烘干、在105(TC合成2h，在預(yù)合成料中按質(zhì)量百分比再配入0. 331gY203、 0. 1689gMgO、0. 1588gZnO、0. 1594gMn02、l. 3508gSb203原料。
將配料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : i. 5混
合球磨24h，烘干后加入8%的濃度為5%的聚乙烯醇水溶液，混合均勻，造粒、在300Mpat條 件下成型、經(jīng)132(TC保溫3h進(jìn)行燒結(jié)，之后隨爐冷卻到室溫，制得本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。在燒 成瓷片的兩面均勻涂敷和燒滲金屬銀電極，可制得陶瓷電容器。該陶瓷介質(zhì)的介電系數(shù)為 3100，介質(zhì)損耗為0. OllO，介電系數(shù)的溫度變化率為+10 -17%。 本發(fā)明中在陶瓷介質(zhì)中添加了稀土氧化物，由于的加入稀土氧化物使得本發(fā)明 (Ba， Sr) 1103基陶瓷介質(zhì)的介電系數(shù)可達(dá)3100，介質(zhì)損耗為0. 0110，介電系數(shù)的溫度變化率 為+10 _17%，該瓷料完全符合LTCC技術(shù)的應(yīng)用要求。
權(quán)利要求
一種(Ba，Sr)TiO3基陶瓷介質(zhì)，包括以下質(zhì)量百分含量的以下組分BaCO346.01～69.32％SrCO31.03～22.48％TiO2 28.00～30.50％Y2O3 0.3107～0.3637％MgO 0.1590～0.1706％ZnO 0.1107～0.1690％MnO2 0.1660～0.1706％Sb2O30.1305～0.1361％。
2. —種制備權(quán)利要求1所述(Ba， Sr)Ti03基陶瓷介質(zhì)的制備方法，包括以下步驟a、 按上述配方的質(zhì)量百分比稱取原料BaC03、 Ti02、 SrC03，將該配料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : 2混合球磨12h-36h，得到料漿；b、 將上述料漿烘干，在1030°C -IIO(TC合成1. 5-3h，得預(yù)合成料；c、 在上述預(yù)合成料中按質(zhì)量百分比再配入其它組成原料，將配料置于球磨機(jī)中，以去離子水為球磨介質(zhì)，按照料球水=i : i : i. 5混合球磨i2h-36h ;d、 將上述配料烘干，然后加入7 % -10 %的聚乙烯醇水溶液，混合均勻，造粒，在100MPa 600MPa壓力下成型，經(jīng)1260°C -134(TC保溫lh_6h進(jìn)行燒結(jié)，之后隨爐冷卻到室溫，既制得本發(fā)明的陶瓷介質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其中步驟d中所述的聚乙烯醇水溶液其濃度為5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種(Ba，Sr)TiO3基陶瓷介質(zhì)，包括以下質(zhì)量百分含量的以下組分46.01～69.32％的BaCO3；1.03～22.48％的SrCO3；28.00～30.50％的TiO2；0.3107～0.3637％的Y2O3；0.1590～0.1706％的MgO；0.1107～0.1690％的ZnO；0.1660～0.1706％的MnO2；0.1305～0.1361％的Sb2O3。本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種摻雜了稀土氧化物(Ba，Sr)TiO3，介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗低、電容溫度變化率低的陶瓷介質(zhì)材料；本發(fā)明的另一個目的是提供一種工藝簡單，能生產(chǎn)出上述(Ba，Sr)TiO3基陶瓷介質(zhì)的制備方法。
文檔編號C04B35/622GK101774803SQ20091003676
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者馮硯儒 申請人:中山市天鍵電子工業(yè)有限公司