CN102910901A - 一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法 - Google Patents

一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102910901A
CN102910901A CN2012103825191A CN201210382519A CN102910901A CN 102910901 A CN102910901 A CN 102910901A CN 2012103825191 A CN2012103825191 A CN 2012103825191A CN 201210382519 A CN201210382519 A CN 201210382519A CN 102910901 A CN102910901 A CN 102910901A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type capacitor
compensation type
preparation
temperature compensation
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012103825191A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102910901B (zh
Inventor
黄祥贤
张子山
蔡明通
宋运雄
谢显斌
吴金剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJIAN TORCH ELECTRON TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
FUJIAN TORCH ELECTRON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUJIAN TORCH ELECTRON TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical FUJIAN TORCH ELECTRON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201210382519.1A priority Critical patent/CN102910901B/zh
Publication of CN102910901A publication Critical patent/CN102910901A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102910901B publication Critical patent/CN102910901B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质，以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下成分：铌镍化合物（NiNb2O6）1.45-12.5wt%；氧化锆5-20wt%；碳酸锰0-0.2wt%；稀土氧化物0.025-0.2mol%；Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%。本发明主要通过改变NiNb2O6和氧化锆的添加量，来调整该电容器介质的介电常数以及其容量-温度的变化关系，使之具有线性关系，可用于温度补偿型电容器介质，制作成可用于脉冲功率条件下使用的MLCC介质。所制得的电容器介质具有低损耗、可中温烧结等有益效果。

Description

一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法。
背景技术
温度补偿型电容器介质，在-55～125℃范围内，其容量-温度的变化关系呈线性关系，而且具有很低的介质损耗，根据EIA-98标准，温度补偿型电容器或介质的品质因素Q≥1000，即要求介质损耗≤10-4。因此在高频、高压环境中，不易发热，抗冲击能力高，又可称为高频陶瓷电容，因此可用作脉冲功率MLCC在现代通讯小型化集成化发挥着重大的作用，对国防科技建设发展有着深远的意义。
目前典型的温度补偿型介质材料有钛酸镁锌-钛酸钙、锆酸镁锌-钛酸钙、钛酸钡-锆酸钙、钛酸钡-钛酸锶、锆酸钡-钛酸锶以及一些铌酸盐、钽酸盐、稀土的钛酸盐等等。但是这些材料为了能达到较高的体积密度、品质因素Q以及击穿电压，往往烧结温度较高，需使用较贵金属内电极，或者有低温共烧工艺，比如化学法制备的材料则需要特殊烧结设备、规模化成本更高，因此开发一种能满足温度补偿型材料性能的材料体系，实现中温烧结，将具有重要的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种低损耗（介质损耗≤10-4）、中温烧结的、可适用于脉冲功率条件下的具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法。
本发明主要解决如下几个问题：1)采用低居里点的物质来调节材料系统的居里点，使居里点往负温度方向移动；2)添加改性物质，宽化容量-温度的变化关系，使之在较宽的变化范围内可调节；3）添加包括稀土在内的各种元素，降低材料系统的介质损耗以及提高材料的抗老化、耐击穿电压等等；4）添加低熔点玻璃，继续改性材料系统的各种性能，并有效低降低材料的烧结温度，实现可中温烧结。
本发明采用如下的技术方案：
一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质，以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下成分：
铌镍化合物（NiNb2O6）1.45-12.5wt%；
氧化锆5-20wt%；
碳酸锰0-0.2wt%；
稀土氧化物0.025-0.2mol%；稀土氧化物为镧、铈、镨、钕、钐、钆、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的一种或多种复合；
Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%。
进一步地，所述铌镍化合物由摩尔比1：1的氧化铌和氧化亚镍制得。
进一步地，所述Zn-B-Ba-Si玻璃由如下重量份的成分制得：氧化锌42-53份；硼酸10-18份；二氧化硅12-24份；碳酸钡15-25份。
一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将氧化铌和氧化亚镍按摩尔比1：1进行配比，制备铌镍化合物；
步骤二，利用如下重量配比的组分制备Zn-B-Ba-Si玻璃粉：氧化锌42-53份；硼酸10-18份；二氧化硅12-24份；碳酸钡15-25份；
步骤三，以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下成分：铌镍化合物1.45-12.5wt%、氧化锆5-20wt%、碳酸锰0-0.2wt%、稀土氧化物0.025-0.2mol%、Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%，用去离子水作为分散介质，球磨、烘干并造粒；
步骤四，将造粒后的粉料压制成生坯，排有机物、烧结，即制得温度补偿型电容器介质。
进一步地，步骤三中钛酸钡进行如下处理：在1100-1150℃范围内煅烧处理1.5-2h。
进一步地，步骤一中铌镍化合物制备方法如下：将氧化铌和氧化亚镍按照摩尔比1:1进行配比、称量、球磨混合、烘干，烘干后块状物过40-80目标准筛并于850-1150℃煅烧，获得铌镍化合物。
进一步地，步骤二中Zn-B-Ba-Si玻璃粉的制备方法如下：按所述配比进行配比、称量、球磨混合，并于1200℃～1250℃熔融后水淬，磨细烘干后过325目标准筛，制得Zn-B-Ba-Si玻璃粉。
进一步地，步骤三中采用2-5mm的钇安定锆球作磨介，研磨6-14h，烘干后过80目标准筛，加入5～6.5%石蜡做粘结剂共同烘焙造粒，再次过80目标准筛。
进一步地，步骤四中造粒后的粉料在8～10MPa下压制成圆片生坯，在450-550℃排有机物1h，然后用3h升温至1120～1150℃，烧结2～3h，即制得所述温度补偿型电容器介质。
本发明的有益效果是，NiNb2O6是一种居里点低，Q×f大，谐振频率温度系数低的一种钙钛矿型结构材料，在以钛酸钡为基础的MLCC材料中，添加NiNb2O6，不仅可以使材料的居里点向负温度方向移动，而且可以降低介质损耗。而添加氧化锆是为了改善材料的容量-温度变化率，使材料的变化率变小并且呈线性关系。本发明的核心即通过改变NiNb2O6与ZrO2含量的变化，以调节该种钛酸钡基介电材料的介电常数以及容温变化率的线性关系。另，添加碳酸锰以及稀土氧化物可以有效抑制材料结构中氧空位产生，并且提高材料的抗还原、抗老化性能，确保材料的品质因素Q符合标准。添加Zn-B-Ba-Si玻璃是为了将降低烧结温度，使材料在中温范围内可致密烧结，有利于使用材料价格较低廉的金属内电极。
具体实施方式
一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，包括如下步骤：
1、将钛酸钡在1100-1150℃范围内煅烧处理1.5-2h；
2、将氧化铌和氧化亚镍按照摩尔比1:1进行配比、称量、球磨混合、烘干，烘干后块状物过40-80目标准筛并于850-1150℃煅烧，获得铌镍化合物；
3、按重量份氧化锌42-53份；硼酸10-18份；二氧化硅12-24份；碳酸钡15-25份进行配比、称量、球磨混合，并于1200℃～1250℃熔融后水淬，磨细烘干过325目标准筛，制得Zn-B-Ba-Si玻璃粉；
4、以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下成分：铌镍化合物1.45-12.5wt%、氧化锆5-20wt%、碳酸锰0-0.2wt%、稀土氧化物0.025-0.2mol%、Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%，用去离子水作为分散介质，采用2-5mm的钇安定锆球作磨介，研磨6-14h，烘干后过80目标准筛，加入5～6.5%石蜡做粘结剂共同烘焙造粒，再次过80目标准筛；
5、造粒后的粉料在8～10MPa下压制成圆片生坯，在450-550℃排有机物1h，然后用3h升温至1120～1150℃，烧结2～3h，即制得所述温度补偿型电容器介质。
下表1#-10#为本发明的10个实施例及其制得产品的性能参数。
Figure BDA00002238565100051
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质，其特征在于：以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下成分：
铌镍化合物1.45-12.5wt%；
氧化锆5-20wt%；
碳酸锰0-0.2wt%；
稀土氧化物0.025-0.2mol%；
Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%。
2.如权利要求1所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质，其特征在于：所述铌镍化合物由摩尔比1：1的氧化铌和氧化亚镍制得。
3.如权利要求1所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质，其特征在于：所述Zn-B-Ba-Si玻璃由如下重量份的成分制得：氧化锌42-53份；硼酸10-18份；二氧化硅12-24份；碳酸钡15-25份。
4.一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，将氧化铌和氧化亚镍按摩尔比1：1进行配比，制备铌镍化合物；
步骤二，利用如下重量配比的组分制备Zn-B-Ba-Si玻璃粉：氧化锌42-53份；硼酸10-18份；二氧化硅12-24份；碳酸钡15-25份；
步骤三，以100重量份的钛酸钡为基材，添加有如下成分：铌镍化合物1.45-12.5wt%、氧化锆5-20wt%、碳酸锰0-0.2wt%、稀土氧化物0.025-0.2mol%、Zn-B-Ba-Si玻璃3-10wt%，用去离子水作为分散介质，球磨、烘干并造粒；
步骤四，将造粒后的粉料压制成生坯，排有机物、烧结，即制得温度补偿型电容器介质。
5.如权利要求4所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤三中钛酸钡进行如下处理：在1100-1150℃范围内煅烧处理1.5-2h。
6.如权利要求4所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤一中铌镍化合物制备方法如下：将氧化铌和氧化亚镍按照摩尔比1:1进行配比、称量、球磨混合、烘干，烘干后块状物破碎过40-80目标准筛并于850-1150℃煅烧1.5-2.5小时，获得铌镍化合物。
7.如权利要求4所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤二中Zn-B-Ba-Si玻璃粉的制备方法如下：按所述配比进行配比、称量、球磨混合，并于1200℃～1250℃熔融后水淬，磨细后烘干过325目标准筛，制得Zn-B-Ba-Si玻璃粉。
8.如权利要求4所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤三中采用2-5mm的钇安定锆球作磨介，研磨6-14h，烘干后过80目标准筛，加入5～6.5%石蜡做粘结剂共同烘焙造粒，再次过80目标准筛。
9.如权利要求8所述的一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质的方法，其特征在于：步骤四中造粒后的粉料在8～10MPa下压制成圆片生坯，在450-550℃排有机物1小时，然后用3小时升温至1100～1150℃，烧结2～3h，即制得所述温度补偿型电容器介质。
CN201210382519.1A 2012-10-10 2012-10-10 一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法 Active CN102910901B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210382519.1A CN102910901B (zh) 2012-10-10 2012-10-10 一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210382519.1A CN102910901B (zh) 2012-10-10 2012-10-10 一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102910901A true CN102910901A (zh) 2013-02-06
CN102910901B CN102910901B (zh) 2014-07-30

Family

ID=47609508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210382519.1A Active CN102910901B (zh) 2012-10-10 2012-10-10 一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102910901B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103482975A (zh) * 2013-09-11 2014-01-01 福建火炬电子科技股份有限公司 一种高介电常数x8r型mlcc介质材料及其制备方法
CN104609852A (zh) * 2015-01-06 2015-05-13 福建火炬电子科技股份有限公司 一种线性高压低损耗电容器陶瓷材料及其制备方法
CN105712708A (zh) * 2016-01-12 2016-06-29 西南民族大学 一种高效节能陶瓷材料
CN114804858A (zh) * 2021-01-28 2022-07-29 山东国瓷功能材料股份有限公司 一种滤波器用低温共烧陶瓷材料及其制备方法与应用
CN115959904A (zh) * 2022-12-30 2023-04-14 北京七星飞行电子有限公司 一种用于制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080009572A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-10 General Electric Company Composition and associated method
CN101226827A (zh) * 2007-12-28 2008-07-23 天津大学 超高介电常数多层陶瓷电容器介质及其制备方法
CN101607819A (zh) * 2009-07-17 2009-12-23 苏州达方电子有限公司 介电陶瓷组合物及其所制成的积层陶瓷电容器
JP4588807B1 (ja) * 2009-04-20 2010-12-01 パナソニック株式会社 圧電体薄膜とその製造方法、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドを用いて画像を形成する方法、角速度センサ、角速度センサを用いて角速度を測定する方法、圧電発電素子ならびに圧電発電素子を用いた発電方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080009572A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-10 General Electric Company Composition and associated method
CN101226827A (zh) * 2007-12-28 2008-07-23 天津大学 超高介电常数多层陶瓷电容器介质及其制备方法
JP4588807B1 (ja) * 2009-04-20 2010-12-01 パナソニック株式会社 圧電体薄膜とその製造方法、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドを用いて画像を形成する方法、角速度センサ、角速度センサを用いて角速度を測定する方法、圧電発電素子ならびに圧電発電素子を用いた発電方法
CN101607819A (zh) * 2009-07-17 2009-12-23 苏州达方电子有限公司 介电陶瓷组合物及其所制成的积层陶瓷电容器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁一帅: "高介X8R电容器介质材料的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103482975A (zh) * 2013-09-11 2014-01-01 福建火炬电子科技股份有限公司 一种高介电常数x8r型mlcc介质材料及其制备方法
CN104609852A (zh) * 2015-01-06 2015-05-13 福建火炬电子科技股份有限公司 一种线性高压低损耗电容器陶瓷材料及其制备方法
CN105712708A (zh) * 2016-01-12 2016-06-29 西南民族大学 一种高效节能陶瓷材料
CN114804858A (zh) * 2021-01-28 2022-07-29 山东国瓷功能材料股份有限公司 一种滤波器用低温共烧陶瓷材料及其制备方法与应用
CN114804858B (zh) * 2021-01-28 2023-07-04 山东国瓷功能材料股份有限公司 一种滤波器用低温共烧陶瓷材料及其制备方法与应用
CN115959904A (zh) * 2022-12-30 2023-04-14 北京七星飞行电子有限公司 一种用于制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料及其制备方法
CN115959904B (zh) * 2022-12-30 2023-10-13 北京七星飞行电子有限公司 一种用于制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102910901B (zh) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108929112B (zh) 一种掺锡的锆钛酸铅镧厚膜陶瓷及其制备和应用
CN102910901B (zh) 一种具有线性容温变化率的温度补偿型电容器介质及其制备方法
CN106587987B (zh) C0g微波介质材料及制备方法及陶瓷材料的制备方法
CN104671766B (zh) 一种高温无铅压电与介电储能陶瓷及其制备方法
CN101234895A (zh) 一种钛酸铋钠基无铅压电陶瓷
CN103482975B (zh) 一种高介电常数x8r型mlcc介质材料及其制备方法
CN107500749A (zh) 一种铋层状结构压电陶瓷材料及其制备方法
CN109133915A (zh) 一种高储能钛酸钡基介质材料及其制备方法
CN102795852A (zh) 一种新型ltcc低频介质陶瓷电容器材料
US20130250482A1 (en) Dielectric Ceramic Material and Multilayer Ceramic Capacitor Using the Same
CN102173789B (zh) 钛酸锶钡基储能介质陶瓷的制备方法
CN102964123A (zh) 氧化钐掺杂改性的锆钛酸铅铁电陶瓷及其制备方法
CN103664163B (zh) 一种高介晶界层陶瓷电容器介质及其制备方法
CN105645952B (zh) 一种小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料
CN102030528B (zh) 一种高温度稳定性的介电陶瓷材料及其制备方法
CN103011805B (zh) 一种BaTiO3 基无铅X8R 型陶瓷电容器介质材料及其制备方法
CN102850051B (zh) 一种YFeO3 基双相磁电复合材料及其制备方法
CN103524127B (zh) 一种高频晶界层陶瓷电容器介质及其制备方法
CN108863349A (zh) 一种钛酸钡基无铅高介温度稳定型陶瓷材料及其制备方法
KR101182816B1 (ko) 내환원성 압전 조성물
CN106348748B (zh) 一种高温x8r型陶瓷电容器介质材料及其制备方法
CN102285794A (zh) B位复合钙钛矿结构化合物组成的无铅压电陶瓷
CN105060882A (zh) 一种压电陶瓷材料及其制备方法
CN102584230B (zh) 一种高压电系数、高电致应变低温烧结的压电陶瓷材料及其制备方法
CN103539447B (zh) 一种低温烧结的压电陶瓷材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant