CN103951427A - 一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料，其化学式为Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95Nb2O8，采用化学原料ZnO、NiO、Nb2O5、TiO2和ZrO2，于880℃煅烧合成前驱体，于1060～1140℃烧结。本发明通过使用Ni2+和Zr4+对Zn2+及Ti4+进行了少量取代，有效提高了其品质因数(59,010～68700GHz)，其烧结温度为1060～1140℃，介电常数为34～38，谐振频率温度系数为-41～-35×10-6/℃。本发明的制备工艺简单，过程无污染，具有广阔的应用前景。

Description

一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料
技术领域
本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料。 
背景技术
片式多层陶瓷电容器(MLCC)是三大无源电子元器件之一，它与片式电阻器、片式电感器构成电子信息产业不可或缺的基础被动元件，广泛运用于现代移动通讯及汽车电子信息整机产品，起到旁路、耦合、滤波、振荡等作用。伴随着地面移动通信、车载雷达、卫星直播电视、全球卫星定位系统等微波应用技术的迅速发展，频率高端化、集成化、小型化和低成本化已成为微波技术发展的必然趋势，而其中高频化是其发展的重点之一，这也就要求配套使用的电子元器件具有高的品质因数(Qf值)。与此同时随着MLCC需求量的急剧增大，为降低成本，MLCC生产企业大多使用Ag/Pd合金做为系统电极，这就对陶瓷材料的烧结温度提出了要求(Ts<1150℃) 
ZnTiNb2O8微波介质陶瓷具有合适的烧结温度(<1150℃)，但其品质因数(42500GHz)相对较低，本发明通过使用Ni2+和Zr4+对Zn2+及Ti4+进行了少量取代，有效提高了其品质因数(68700GHz),制备出了应用于MLCC的微波介质陶瓷材料。 
发明内容
本发明的目的，在于有效提高制品的品质因数，提供一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料及其制备方法。 
本发明通过如下技术方案予以实现。 
1.一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料，化学式为Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95Nb2O8； 
该片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料的制备方法，具有以下步骤： 
(1)将化学原料ZnO、NiO、Nb2O5、TiO2和ZrO2分别按Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95Nb2O8化学计量比称量配料； 
(2)将步骤(1)配置好的化学原料进行混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨3～8小时，再将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干，过筛； 
(3)将步骤(2)过筛后混合均匀的粉料于880℃煅烧，保温4小时，合成前驱体； 
(4)在步骤(3)的前驱体中外加质量百分比为0.65～0.85％聚乙烯醇于球磨罐中，再加入氧化锆球和去离子水，球磨5～9小时，烘干后过筛，再用粉末压片机压力成型为坯体 
(5)将步骤(4)的坯体于1060～1140℃烧结，保温4～6小时； 
(6)采用网络分析仪测试微波介质陶瓷材料的微波介电性能。 
所述步骤(1)的化学原料的纯度大于99.9％。 
所述步骤(4)的粉末压片机以5～9MPa的压力成型，坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体。 
所述步骤(5)优选的烧结温度为1120℃。 
本发明的Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95Nb2O8MLCC用微波介质陶瓷材料，通过使用Ni2+和Zr4+对Zn2+及Ti4+进行了少量取代，有效提高了其品质因数(59,010～68700GHz)，其烧结温度为1060～1140℃，介电常数为34～38，谐振频率温度系数为-41～-35×10-6/℃。此外，本发明制备工艺简单，过程无污染，具有广阔的应用前景。 
具体实施方式
本发明采用纯度大于99.9％的化学原料ZnO、NiO、Nb2O5、TiO2和ZrO2制备Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95微波介质陶瓷，具体实施例如下： 
实施例1 
1)将ZnO、NiO、Nb2O5、TiO2和ZrO2分别按摩尔比0.96:0.04:1:0.95:0.05称量配料； 
2)混合后将所配原料加入尼龙罐中，球磨7小时；再将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干、过筛； 
3)将过筛后的原料于880℃煅烧，保温4小时，合成前躯体； 
4)在合成的前躯体中外加质量百分比为0.85％聚乙烯醇于球磨罐中，再加入氧化锆球和去离子水球磨6小时后烘干过筛；再用粉末压片机以8MPa的压力压成Φ10mm×5mm的圆柱型坯体； 
5)将圆柱型坯体于1120℃烧结，保温6小时； 
6)采用网络分析仪测试实施例1的微波介电性能，获得其性能如下： 
介电常数为：37.1 
品质因数为：68694GHz 
谐振频率温度系数为：-35.9×10-6
实施例2～5的制备过程与实施例1基本相同，区别在于烧结温度的不同；实施例2～5的具体烧结温度与其相关的介电性能详见表1。 
表1 

Claims (4)

1.一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料，化学式为Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95Nb2O8；
该片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料的制备方法，具有以下步骤：
(1)将化学原料ZnO、NiO、Nb2O5、TiO2和ZrO2分别按Zn0.96Ni0.04Zr0.05Ti0.95Nb2O8化学计量比称量配料；
(2)将步骤(1)配置好的化学原料进行混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨3～8小时，再将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干，过筛；
(3)将步骤(2)过筛后混合均匀的粉料于880℃煅烧，保温4小时，合成前驱体；
(4)在步骤(3)的前驱体中外加质量百分比为0.65～0.85％聚乙烯醇于球磨罐中，再加入氧化锆球和去离子水，球磨5～9小时，烘干后过筛，再用粉末压片机压力成型为坯体
(5)将步骤(4)的坯体于1060～1140℃烧结，保温4～6小时；
(6)采用网络分析仪测试微波介质陶瓷材料的微波介电性能。
2.根据权利要求1所述的一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(1)的化学原料的纯度大于99.9％。
3.根据权利要求1所述的一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(4)的粉末压片机以5～9MPa的压力成型，坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体。
4.根据权利要求1所述的一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(5)优选的烧结温度为1120℃。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105036741A (zh) * 2015-07-21 2015-11-11 天津大学 一种高品质因数微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN106904969A (zh) * 2017-02-28 2017-06-30 天津大学 一种谐振频率温度系数可调的中介电常数微波介质陶瓷
CN108484166A (zh) * 2018-01-19 2018-09-04 天津大学 一种铌酸盐ltcc微波介质陶瓷及其制备方法
CN110818412A (zh) * 2019-10-14 2020-02-21 天津大学 一种钛基非化学计量比微波介质陶瓷材料

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603297A (zh) * 2012-04-05 2012-07-25 天津大学 一种新型低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法
CN102617142A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 天津大学 一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603297A (zh) * 2012-04-05 2012-07-25 天津大学 一种新型低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法
CN102617142A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 天津大学 一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QINGWEI LIAO ET AL: "Phase constitution, structure analysis and microwave dielectric properties of Zn0.5Ti1_xZrxNbO4 ceramics", 《SOLID STATE SCIENCES》, 27 July 2012 (2012-07-27), pages 1385 - 1391 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105036741A (zh) * 2015-07-21 2015-11-11 天津大学 一种高品质因数微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN106904969A (zh) * 2017-02-28 2017-06-30 天津大学 一种谐振频率温度系数可调的中介电常数微波介质陶瓷
CN108484166A (zh) * 2018-01-19 2018-09-04 天津大学 一种铌酸盐ltcc微波介质陶瓷及其制备方法
CN110818412A (zh) * 2019-10-14 2020-02-21 天津大学 一种钛基非化学计量比微波介质陶瓷材料

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