CN111646792B - 一种bme多层陶瓷电容器、bme瓷介电容器陶瓷材料及制备方法 - Google Patents
一种bme多层陶瓷电容器、bme瓷介电容器陶瓷材料及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种BME多层陶瓷电容器、BME瓷介电容器陶瓷材料及制备方法，一种BME瓷介电容器陶瓷材料，包括以下原料：钛酸钡、乙酸锰、乙酸镁、草酸氧钒、稀土乙酸盐、乙醇钡、乙酸钙、正硅酸乙酯，通过限定陶瓷原料的组成，以钛酸钡为基础，引入草酸氧钒、正硅酸乙酯与钛酸钡、乙酸盐、乙醇钡配合，在烧结时形成良好的“壳‑芯”结构，获得2500‑3000的高介电常数的同时，使电容温度变化率保持在±15％范围内。
Description
技术领域
本发明属于多层陶瓷电容器制备领域，具体涉及一种BME多层陶瓷电容器、BME瓷介电容器陶瓷材料及制备方法。
背景技术
随着电子产品小型化、多功能化的发展，表面贴装技术得到了广泛的应用与发展。多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitor)简称MLCC，是表面贴装技术中应用最广泛的一类片式元器件之一。伴随着尺寸更小、性能更高的电子设备日益增长的需求，对多层陶瓷电容器在更小体积、更大容量、更高可靠性以及更低成本等方面提出了更高的要求。
多层陶瓷电容器采用流延-共烧工艺，通过流延、印刷、叠压将电极层与介电层相互叠加，再通过脱脂、烧结、端电极，从而制成多层陶瓷电容器。传统的多层陶瓷电容器采用钯或钯银合金等贵金属作为内电极，生产成本高。为降低成本，可以通过采用镍、铜等贱金属替代贵金属作为内电极。由于贱金属在空气气氛中烧结会发生氧化，所以需要再还原性气氛下进行烧制。另一方面，纯钛酸钡材料在还原气氛下烧结会被还原，发生半导体化，导致绝缘电阻降低，所以要在钛酸钡中加入锰、镁、稀土等元素以使陶瓷材料适合于还原气氛中烧结，得到高绝缘电阻和高可靠性的多层陶瓷电容器。
更高的介电常数、更薄的介质层厚度有利于多层陶瓷电容器的小型化、大容量化。因此，如何得到具有良好电容温度特性、高介电常数、低损耗，同时具备抗还原特性，且适合于超薄介质层多层陶瓷电容器制造的介电陶瓷材料，是研究的方向。在美国专利US20040229746A1中，配方体系为BaTiO3-Mn3O4-Y2O3-Ho2O3-CaCO3-SiO2-B2O3-Al2O3-MgO-CaO，在1200℃～1300℃还原气氛下烧结，但其陶瓷晶粒尺寸大于500nm，不适用于超薄介质层贱金属多层陶瓷电容器的制造。因此，如何更加均匀、高效地进行掺杂，获得具有超细晶粒、粒度均匀且性能优异的介电陶瓷材料，并能应用于贱金属、超薄介质层、大容量的多层陶瓷电容器是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种BME多层陶瓷电容器、BME瓷介电容器陶瓷材料及制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种BME瓷介电容器陶瓷材料，包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.15-0.3份、乙酸镁0.3-1.0份、草酸氧钒0.01-0.04份、稀土乙酸盐1.0-5.0份、乙醇钡0.5-1.5份、乙酸钙0.3-1.0份、正硅酸乙酯1.0-3.0份。
进一步的，所述稀土乙酸盐选自乙酸钇、乙酸镧、乙酸铈、乙酸镨、乙酸钕、乙酸钐、乙酸钆、乙酸铽、乙酸镝、乙酸钬、乙酸饵和乙酸镱中的一种或多种。
进一步的，所述钛酸钡的粒度小于500nm。
一种BME多层陶瓷电容器，采用以上任一项所述的陶瓷材料制成。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨1-4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:5-20:5-20；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨4-24h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:15-35:15-35:0.5-2；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨4-24h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:3-10:5-20；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度≦15um；
步骤六，将贱金属内极印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：对生坯进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：30-70，同时加湿，在1200-1320℃保温1-4h；然后降温至800-1000℃回氧，氧气含量5-20ppm，保温2-6h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：外电极材质为铜，烧附温度为700-900℃，采用氮气保护，保温0.5-2h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
进一步的，所述步骤七中，生坯脱脂的环境为：270℃的空气气氛下，保温4h。
进一步的，所述贱金属内极为镍金属内极。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一，通过限定陶瓷原料的组成，以钛酸钡为基础，引入草酸氧钒、正硅酸乙酯与钛酸钡、乙酸盐、乙醇钡配合，在烧结时形成良好的“壳-芯”结构，获得2500-3000的高介电常数的同时，使电容温度变化率保持在±15％范围内；草酸氧钒与其他乙酸盐原料配合，还可调节TCC，降低损耗；正硅酸乙酯与其他乙酸盐原料配合，还可调节TCC，促进陶瓷材料的烧结，提高致密性，提高BDV；
第二，制备时，限定各原料的球磨顺序和时间，将除钛酸钡以外的原料先溶解于有机溶剂中，使添加的各元素分布均匀，烧结形成良好的“壳-芯”结构；
第三，生坯在烧结之前先进行脱脂，以排出加入的有机物，同时使有机盐添加剂进行裂解，使添加的各元素分散更加均匀，再经两段式烧结，使添加物形成均匀分散的纳米级氧化物，烧结形成良好的的“壳-芯”结构，以获得获得2500-3000的高介电常数的同时，使电容温度变化率保持在±15％范围内；
第四，添加乙酸锰，能够在烧结过程中有效阻止Ti4+的还原，降低损耗、提高绝缘电阻；添加乙酸镁及稀土乙酸盐，可以在介电材料中进行施主和受主掺杂，同时形成“壳-芯”结构，得到平稳的介温特性曲线；添加乙醇钡、乙酸钙与正硅酸乙酯配合，有利于提高瓷介瓷体的致密度，降低损耗。
附图说明
图1为本发明提供的瓷介电容器陶瓷材料组织结构示意图；
图2为本发明提供的MLCC内部结构示意图；
图3为实施例1样品介电常数随温度变化曲线；
图4为实施例1样品电容温度变化率随温度变化曲线；
图中，1-陶瓷材料、2-镍金属内极、3-铜外电极。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.15-0.3份、乙酸镁0.3-1.0份、草酸氧钒0.01-0.04份、稀土乙酸盐1.0-5.0份、乙醇钡0.5-1.5份、乙酸钙0.3-1.0份、正硅酸乙酯1.0-3.0份。
其中，稀土乙酸盐选自乙酸钇、乙酸镧、乙酸铈、乙酸镨、乙酸钕、乙酸钐、乙酸钆、乙酸铽、乙酸镝、乙酸钬、乙酸饵和乙酸镱中的一种或多种。
钛酸钡的粒度小于500nm。
通过限定BME瓷介电容器陶瓷材料的组成，以钛酸钡为基础，引入草酸氧钒、正硅酸乙酯与钛酸钡、乙酸盐配合，在烧结时形成良好的“壳-芯”结构，获得2500-3000的高介电常数的同时，使电容温度变化率保持在±15％范围内；草酸氧钒与其他乙酸盐原料配合，还可调节TCC，降低损耗；正硅酸乙酯与其他乙酸盐原料配合，还可调节TCC，促进陶瓷材料的烧结，提高致密性，提高BDV。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨1-4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:5-20:5-20；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨4-24h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:15-35:15-35:0.5-2；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨4-24h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:3-10:5-20；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度≦15um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：30-70，同时加湿，在1200-1320℃保温1-4h；然后降温至800-1000℃回氧，氧气含量5-20ppm，保温2-6h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：外电极材质为铜，烧附温度为700-900℃，采用氮气保护，保温0.5-2h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
实施例1
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.22份、乙酸镁0.61份、草酸氧钒0.03份、乙酸镱1.5份、乙酸镝0.36份、乙醇钡1.14份、乙酸钙0.79份、正硅酸乙酯2.43份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度位10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1250℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
参照图3样品介电常数随温度变化曲线及图4样品电容温度变化率随温度变化曲线可知，样品具有高介电常数(2500～3000)，低损耗(＜1.5％)，在工作温度范围(-55℃～125℃)内具有良好的温度稳定性(±15％)，符合X7R要求。
实施例2
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.15份、乙酸镁0.92份、草酸氧钒0.03份、乙酸钇2.28份、乙酸镝1.46份、乙醇钡0.5份、乙酸钙0.79份、正硅酸乙酯1.34份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度为10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1270℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
实施例3
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.22份、乙酸镁0.61份、草酸氧钒0.01份、乙酸镱4.5份、乙酸钬0.37份、乙醇钡1.14份、乙酸钙0.34份、正硅酸乙酯2.43份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度为10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1270℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
实施例4
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.22份、乙酸镁0.61份、草酸氧钒0.04份、乙酸镱1.5份、乙酸饵0.37份、乙醇钡0.5份、乙酸钙0.34份、正硅酸乙酯2.43份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度为10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在12700℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
实施例5
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.3份、乙酸镁0.31份、草酸氧钒0.03份、乙酸钇1.14份、乙酸钬0.37份、乙醇钡1.14份、乙酸钙0.79份、正硅酸乙酯1.07份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度为10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1270℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
对比例1
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.22份、乙酸镁0.61份、乙酸镱1.5份、乙酸镝0.36份、乙醇钡1.14份、乙酸钙0.79份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度位10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1250℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
对比例2
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.22份、乙酸镁0.61份、乙酸镱1.5份、乙酸镝0.36份、乙醇钡1.14份、乙酸钙0.79份、正硅酸乙酯2.43份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度位10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1250℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
对比例3
一种BME多层陶瓷电容器，采用BME瓷介电容器陶瓷材料制成。
BME瓷介电容器陶瓷材料包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.22份、乙酸镁0.61份、草酸氧钒0.03份、乙酸镱1.5份、乙酸镝0.36份、乙醇钡1.14份、乙酸钙0.79份。
一种BME瓷介电容器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:10:10；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨8h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:20:20:1；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨8h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:5:10；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度位10um；
步骤六，将镍金属内极2印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：将生坯置于270℃的空气气氛下，保温4h对进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：50，同时加湿，在1250℃保温2h；然后降温至900℃回氧，氧气含量12ppm，保温4h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：倒角后端附铜外电极3，烧附温度为850℃，采用氮气保护，保温1h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
将上述8个实施例所制备的样品经测试获得如下数据，其结果列于下表：
通过上述表格可知，本发明提供的BME瓷介电容器陶瓷材料，通过限定BME瓷介电容器陶瓷材料的组成，以钛酸钡为基础，引入草酸氧钒、正硅酸乙酯与钛酸钡、乙酸盐、乙醇钡配合，在烧结时形成良好的“壳-芯”结构，具有高介电常数(2500～3000)，低损耗(＜1.5％)，在工作温度范围(-55℃～125℃)内具有良好的温度稳定性(±15％)，符合X7R要求。同时具有良好的绝缘电阻(25℃RC＞2000MΩ·μF，125℃RC＞1500MΩ·μF)和很高的击穿强度(BDV＞100V/μm)，且可与贱金属内电极良好匹配，适应于还原气氛中烧结。利用本发明可设计大容量、超薄介质层的多层陶瓷电容器。有着极高的产业化前景及工业应用价值。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (6)
1.一种BME瓷介电容器陶瓷材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：钛酸钡100份、乙酸锰0.15-0.3份、乙酸镁0.3-1.0份、草酸氧钒0.01-0.04份、稀土乙酸盐1.0-5.0份、乙醇钡0.5-1.5份、乙酸钙0.3-1.0份、正硅酸乙酯1.0-3.0份；
其制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将BME瓷介电容器陶瓷材料中除钛酸钡以外的原料按其比例称重、混合得添加剂；
步骤二，往添加剂中加入乙醇、甲苯，球磨1-4h，使添加剂完全溶解，其中添加剂、乙醇与甲苯按重量比为添加剂：乙醇：甲苯＝1:5-20:5-20；
步骤三，往步骤二得到的溶液中，加入钛酸钡、乙醇、甲苯、分散剂，球磨4-24h，使钛酸钡分散均匀，其中钛酸钡、乙醇、甲苯与分散剂按重量比为酸钡：乙醇：甲苯：分散剂＝100:15-35:15-35:0.5-2；
步骤四，将步骤三制得的浆料中，加入邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇缩丁醛酯，球磨4-24h，获得流延浆料，其中钛酸钡、邻苯二甲酸二辛酯与聚乙烯醇缩丁醛酯按重量比为钛酸钡：邻苯二甲酸二辛酯：聚乙烯醇缩丁醛酯＝100:3-10:5-20；
步骤五，将制得的流延浆料，流延成介电层，介电层厚度≦15um；
步骤六，将贱金属内极印刷至介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
步骤七，脱脂：对生坯进行脱脂；
步骤八，烧结：将脱脂后的生坯，在还原气氛下烧结，烧结过程中通入H2/N2为1：30-70，同时加湿，在1200-1320℃保温1-4h；然后降温至800-1000℃回氧，氧气含量5-20ppm，保温2-6h；再冷却至室温；
步骤九，端外电极工艺：外电极材质为铜，烧附温度为700-900℃，采用氮气保护，保温0.5-2h，冷却后，即得到BME瓷介电容器陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的一种BME瓷介电容器陶瓷材料，其特征在于：所述稀土乙酸盐选自乙酸钇、乙酸镧、乙酸铈、乙酸镨、乙酸钕、乙酸钐、乙酸钆、乙酸铽、乙酸镝、乙酸钬、乙酸饵和乙酸镱中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种BME瓷介电容器陶瓷材料，其特征在于：所述钛酸钡的粒度小于500nm。
4.根据权利要求1所述的一种BME瓷介电容器陶瓷材料，其特征在于：所述步骤七中，生坯脱脂的环境为：270℃的空气气氛下，保温4h。
5.根据权利要求1所述的一种BME瓷介电容器陶瓷材料，其特征在于：所述贱金属内极为镍金属内极。
6.一种BME多层陶瓷电容器，其特征在于：采用如权利要求1至3任一项所述的陶瓷材料制成。
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