本發(fā)明屬于一種以成分為特征的陶瓷組合物，特別涉及一種高介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料及制備方法。

背景技術：

隨著現(xiàn)代通信技術的不斷發(fā)展，尤其是移動通信和衛(wèi)星通訊向著高可靠和小尺寸方向發(fā)展，對微波介質材料提出了更高的要求。微波介質材料是指應用于微波頻率(主要是300MHz～300GHz頻段)電路中作為介質材料并完成一種或多種功能的介質材料。低溫共燒陶瓷技術是近年來興起的一種令人矚目的多學科交叉的整合組件技術，因其優(yōu)異的電子、熱力學等特性已成為未來電子元件集成化、模塊化的首選方式。然而，我國對該技術的研究尚處于起步階段，擁有自主知識產(chǎn)權的材料體系和電子器件非常少，LTCC(LowTemperature Co-fired Ceramic LTCC，低溫共燒陶瓷)生料帶仍依賴于從Ferro、杜邦等國外廠商進口。因此，尋找具有較低的燒結溫度、介電常數(shù)在較大范圍內(nèi)系列化、溫度系數(shù)可調控的新LTCC材料體系成為研究的熱點。

鉍基焦綠石介質材料作為一類新興的低溫共燒陶瓷材料，其介電常數(shù)高，介電損耗小，燒結溫度低，電容量溫度系數(shù)可調且不含Pb，被應用于高頻器件中。該體系燒結溫度低于950℃、電容量溫度系數(shù)可調、介電常數(shù)ε_r≥80、介電損耗低，不與Ag電極漿料反應，可采用低鈀含量的銀鈀漿料作為內(nèi)電極，可應用于低溫共燒陶瓷(LTCC)的制備，同時降低多層器件的成本

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，是克服現(xiàn)有材料的電容量溫度系數(shù)非常低(TCC≈-400×10^-6/℃)、不利于實際應用的缺點，提供一種具有高介電常數(shù)的溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料及制備方法。

本發(fā)明通過如下技術方案予以實現(xiàn)。

一種高介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料，化學式為Bi₂Mg_2/3Nb_16/15Zr_4/15O₇；

該高介電常數(shù)的溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料的制備方法，具有如下步驟：

(1)將原料Bi₂O₃、Nb₂O₅、ZrO₂、MgO按Bi₂Mg_2/3Nb_16/15Zr_4/15O₇化學式稱量配料；

(2)將步驟(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，球磨4小時；將球磨后的原料置于紅外干燥箱中烘干，烘干后過40目篩，獲得顆粒均勻的粉料；

(3)將步驟(2)處理后的顆粒均勻的粉料于750℃下煅燒4小時，合成主晶相；

(4)在步驟(3)處理后的合成主晶相的粉料中外加質量百分比為0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，球磨12小時，烘干后過80目篩，再用粉末壓片機壓制成型為坯體；

(5)將步驟(4)成型后的坯體于900～950℃燒結，保溫4小時，制成高介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料。

所述步驟(2)或步驟(4)的烘干溫度為100℃。

所述步驟(2)或步驟(4)的陶瓷粉體與氧化鋯球、去離子水的質量比為1∶1∶2。

所述步驟(4)的坯體為Φ10mm×1mm的圓片。

所述步驟(4)的壓片機的壓力為4MPa。

所述步驟(5)的燒結溫度為925℃。

本發(fā)明提供了一種高介電常數(shù)溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料及其制備方法，制得的Bi₂Mg_2/3Nb_16/15Zr_4/15O₇材料，具有較低的燒結溫度為900～950℃，高的介電常數(shù)在144～160之間，近零的電容量溫度系數(shù)在-55×10^-6/℃～-42×10^-6/℃范圍內(nèi)，可用于多層片式陶瓷電容器(MLCC)的制備，同時材料具有較低的燒結溫度，可大大降低多層器件的成本。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，實例中所用原料均為市售分析純試劑，具體實施例如下。

實施例1

(1)將原料Bi₂O₃、Nb₂O₅、ZrO₂、MgO按Bi₂Mg_2/3Nb_16/15Zr_4/15O₇化學式稱量配料；

(2)將上述配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，球磨4小時，粉體與氧化鋯球、去離子水的質量比為1∶1∶2；將球磨后的原料置于紅外干燥箱中于100℃下烘干，烘干后過40目篩，獲得顆粒均勻的粉料；

(3)將上述混合均勻的粉料于750℃下煅燒4小時，合成主晶相；

(4)在煅燒后的粉料中外加質量百分比為0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，粉體與氧化鋯球、去離子水的質量比為1∶1∶2，球磨12小時，烘干后過80目篩，再用粉末壓片機以4MPa的壓力壓成Φ10mm×1mm的坯體；

(5)將上述成型后的坯體于925℃燒結，保溫4小時，制成高介電常數(shù)的低溫燒結溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器介質材料；

(6)采用Agilent 4278A阻抗分析儀測試其介電性能，1MHz下，ε_r＝160，tanδ＝9.1，TCC＝-42×10^-6/℃。

實施例2～4

實施例2～4與實施例1的制備方法基本相同，僅是燒結溫度不同。

具體實施例的燒結溫度及其介電性能詳見表1。

表1

本發(fā)明不局限于上述實施例，一些細節(jié)的變化是可能的，但這并不因此違背本發(fā)明的范圍和精神。