CN103708827A - 一种sl组别电子陶瓷介质材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SL组别电子陶瓷介质材料及制备方法，该组别电子陶瓷介质材料具有特定的介电常数，适合于生产温度补偿、温度稳定型中高压陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器，主要由钛酸锶、锡酸钙、氧化铋、氧化钛、钛酸镁、氧化铒、氧化钕按照一定比例，采用科学的生产工艺制成。通过检测和用户使用证明，其介质常数、介质损耗、抗电强度、绝缘电阻等性能指标均明显优于现有技术。

Description

一种SL组别电子陶瓷介质材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种电子陶瓷材料，尤其涉及一种用于生产用于制作温度补偿、温度稳定型中高压陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器的电子陶瓷介质材料。
背景技术
电子陶瓷介质材料主要用来制作陶瓷电容器，其中的SL组别高频瓷料主要用于制作温度补偿、温度稳定型中高压陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器等，是用量大、重要性高的一类瓷料，性能要求较高，国内已有厂家生产该瓷料，但介电常数系列单一，不能用于某些特定场合。
发明内容
本发明提供一种适合于生产温度补偿、温度稳定型中高压陶瓷电容器、超高压陶瓷电容器的具有一定介电常数的电子陶瓷介质材料。
本发明的另一目的是提供一种具有特定介电常数的电子陶瓷介质材料的生产方法。
一种SL组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为：钛酸锶(SrTiO3)80～90％、锡酸钙(CaSnO3)4～12％、氧化铋(Bi2O3)2～8％、氧化钛(TiO2)1～5％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.2～1％、氧化铒(Er2O3)0～0.6％、氧化钕(Nd2O3)0～0.6％。
优选的，SL组别电子陶瓷介质材料组成为：钛酸锶(SrTiO3)84～87％、锡酸钙(CaSnO3)6～10％、氧化铋(Bi2O3)4～8％、氧化钛(TiO2)2～4％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.4～0.7％、氧化铒(Er2O3)0.3～0.6％、氧化钕(Nd2O3)0.3～0.6％。
更优选的，SL组别电子陶瓷介质材料组成为：钛酸锶(SrTiO3)86％、锡酸钙(CaSnO3)9％、氧化铋(Bi2O3)6％、氧化钛(TiO2)4％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.5％、氧化铒(Er2O3)0.5％、氧化钕(Nd2O3)0.4％。
其制备工艺为：首先进行SrTiO3、CaSnO3、Mg2TiO3等基料的配料，经过球磨、压滤、干燥、煅烧、粉碎、除铁等工艺，得到SrTiO3、CaSnO3、Mg2TiO3等基料待用；然后即可进行成品料配料，再经过球磨、搅拌磨、混料、喷雾造粒、除铁、混料即得成品料，检验合格后包装入库。
本发明的有益效果：该发明为SrTiO3基瓷料，通过CaSnO3和2TiO2·Bi2O3双重置换作用，将SrTiO3的居里温度从-250℃移至室温附近，从而大大提高了使用温度范围内的介电常数；添加Mg2TiO4，降低烧结温度，达到瓷体细晶化，从而提高了耐压、降低了损耗；本发明的主要特点是用稀土氧化物Er2O3和氧化钕Nd2O3取代了常用的氧化铈(CeO2)、五氧化二铌(Nb2O5)等组分，在进一步促使瓷体细晶化、提高耐压、降低损耗方面有明显的效果。
工艺方面，我们采用球磨加搅拌磨的粉碎工艺。传统球磨工艺容积大、入料粒径宽容度大，但效率较低，需要长时间运转，易混入有害杂质，新型搅拌磨效率高、出料粒径小，不易混入杂质，但对入料粒径有较高要求。我们将二者有机结合起来，从而使瓷料粒径小，分布范围窄，且杂质混入少，不含硬团聚体，保证了瓷料成分的均匀性和性能参数的稳定性，从而保证了瓷体细晶结构和足够高的致密度，提高了介电常数和击穿强度。
通过检测和用户使用证明，本发明和现有技术性能指标对比如下：
Figure BSA0000099483450000031
具体实施方式
表1给出了构成本发明的各式样的成分配比的几个具体实例。
表2给出了各配方式样的介电性能。当然这些实施例并不是为了限制本发明的范围。
表1各试样的成分配比
Figure BSA0000099483450000032
表2各配方试样的介电性能
Figure BSA0000099483450000041
从表1、表2试验结果可以看出，配方8即当钛酸锶(SrTiO3)86％、锡酸钙(CaSnO3)9％、氧化铋(Bi2O3)6％、氧化钛(TiO2)4％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.5％、氧化铒(Er2O3)0.5％、氧化钕(Nd2O3)0.4％时，由此生产出来的电子陶瓷介质的性能最好，即介电常数、介质损耗、绝缘电阻、电容温度变化率、抗电强度分别为198、1.5(×10-4)、1.8(×1010Ωcm)、-602、9.8(KV/mm)，其性能均优于其它8个配方。

Claims (5)

1.一种SL组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为：钛酸锶(SrTiO3)80～90％、锡酸钙(CaSnO3)4～12％、氧化铋(Bi2O3)2～8％、氧化钛(TiO2)1～5％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.2～1％、氧化铒(Er2O3)0～0.6％、氧化钕(Nd2O3)0～0.6％。
2.根据权利要求1所述的一种SL组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为：钛酸锶(SrTiO3)84～87％、锡酸钙(CaSnO3)6～10％、氧化铋(Bi2O3)4～8％、氧化钛(TiO2)2～4％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.4～0.7％、氧化铒(Er2O3)0.3～0.6％、氧化钕(Nd2O3)0.3～0.6％。
3.根据权利要求1所述的一种SL组别电子陶瓷介质材料，其特征在于介质材料组成为：钛酸锶(SrTiO3)86％、锡酸钙(CaSnO3)9％、氧化铋(Bi2O3)6％、氧化钛(TiO2)4％、钛酸镁(Mg2TiO4)0.5％、氧化铒(Er2O3)0.5％、氧化钕(Nd2O3)0.4％。
4.一种SL组别电子陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于首先进行SrTiO3、CaSnO3、Mg2TiO3等基料的配料，经过球磨、压滤、干燥、煅烧、粉碎、除铁等工艺，得到SrTiO3、CaSnO3、Mg2TiO3等基料待用；然后即可进行成品料配料，再经过球磨、搅拌磨、混料、喷雾造粒、除铁、混料即得成品料，检验合格后包装入库。
5.根据权利要求4所述的一种SL组别电子陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于通过CaSnO3和2TiO2·Bi2O3双重置换作用，将SrTiO3的居里温度从-250℃移至室温附近。
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