CN114758890B - 一种超高压陶瓷电容器介质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种超高压陶瓷电容器介质，由下述重量配比的原料制成：SrCO3 34‑38份，TiO2 27‑29份，Bi2O3 8.8‑9.2份，CaCO3 10.5‑11.5份，SnO2 7.8‑8.2份，MgO 1.5‑1.7份，BaCO3 2.6‑2.8份，ZrO2 2.4‑2.6份，CeO2 0.4‑0.6份，La2O3 0.6‑0.8份。本发明还提供上述超高压陶瓷电容器介质的一种制备方法。本发明具有如下优点：（1）本发明的陶瓷电容器介质制成的陶瓷电容器耐电压高（直流耐电压可达44kV以上），耐电压的提高有利于扩大陶瓷电容器的使用范围和安全性；（2）本发明的超高压陶瓷电容器介质的电容温度特性变化率小，符合Y5T特性的要求，在使用过程中性能稳定性好，安全性高；（3）本发明的超高压陶瓷电容器介质组分中不含铅和镉，在制备和使用过程中对环境无污染。
Description
技术领域
本发明涉及无机非金属材料技术领域，具体涉及一种超高压陶瓷电容器介质及其制备方法。
背景技术
目前，陶瓷电容器介质已实现无铅、无镉化，在制备和使用过程中不污染环境。然而，大多数陶瓷电容器耐压性较差（如直流耐电压较低），不利于扩大陶瓷电容器的使用范围以及提高陶瓷电容器的安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超高压陶瓷电容器介质以及这种超高压陶瓷电容器介质的制备方法，这种超高压陶瓷电容器介质介电常数较高，介质损耗较低，电容温度特性变化率小，且制成的陶瓷电容器直流耐电压高。采用的技术方案如下：
一种超高压陶瓷电容器介质，其特征在于由下述重量配比的原料制成：SrCO3 34-38份，TiO2 27-29份，Bi2O3 8.8-9.2份，CaCO3 10.5-11.5份，SnO2 7.8-8.2份，MgO 1.5-1.7份，BaCO3 2.6-2.8份，ZrO2 2.4-2.6份，CeO2 0.4-0.6份，La2O3 0.6-0.8份。
一种优选方案中，上述超高压陶瓷电容器介质由下述重量配比的原料制成：SrCO336份，TiO2 28份，Bi2O3 9份，CaCO3 11份，SnO2 8份，MgO 1.6份，BaCO3 2.7份，ZrO2 2.5份，CeO2 0.5份，La2O3 0.7份。
上述原料中， SrCO3、TiO2、CaCO3、SnO2、BaCO3用于形成SrTiO3、CaTiO3、BaTiO3、CaSnO3、BiSnO3等主晶相成分，这些主晶相成分具有钙钛矿结构；BaCO3能够提高介电常数；MgO能够细化晶粒，降低介质损耗；ZrO2能够提高介电常数，调节电容温度特性变化率；CeO2与La2O3均能细化晶粒，提高耐压，降低损耗。
本发明还提供上述超高压陶瓷电容器介质的一种制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（优选烘干温度为100-120℃，烘干时间为7-9小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1080-1120℃下煅烧3-4小时，然后降温至20-30℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后可过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（优选烘干温度为100-120℃，烘干时间为7-9小时），得到混合粉体；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1260-1290℃下保温2-4小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述超高压陶瓷电容器介质。
得到的超高压陶瓷电容器介质为陶瓷片，在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
优选步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续4-6小时。水可采用蒸馏水或去离子水。
优选步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续4-6小时。水可采用蒸馏水或去离子水。
步骤（7）的粘结剂可采用聚乙烯醇水溶液（即PVA溶液）。优选步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%。
优选步骤（8）中，在20-30MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
（1）本发明的陶瓷电容器介质制成的陶瓷电容器耐电压高（直流耐电压可达44kV以上），耐电压的提高有利于扩大陶瓷电容器的使用范围和安全性。
本发明的陶瓷电容器介质的介电常数较高（介电常数为2580以上），介质损耗较小（介质损耗小于0.2%），有利于陶瓷电容器的小型化。
（2）本发明的超高压陶瓷电容器介质的电容温度特性变化率小，符合Y5T特性的要求，在使用过程中性能稳定性好，安全性高。
（3）本发明的超高压陶瓷电容器介质组分中不含铅和镉，在制备和使用过程中对环境无污染。
具体实施方式
实施例1
本实施例中，超高压陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 34份，TiO2 27份，Bi2O3 8.8份，CaCO3 10.5份，SnO27.8份，MgO 1.5份，BaCO3 2.6份，ZrO2 2.4份，CeO2 0.4份，La2O3 0.6份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续4.5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为100℃，烘干时间为9小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1080℃下煅烧4小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为100℃，烘干时间为9小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续4.5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在20MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1290℃下保温2.5小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述超高压陶瓷电容器介质。
得到的超高压陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
实施例2
本实施例中，超高压陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 36份，TiO2 28份，Bi2O3 9份，CaCO3 11份，SnO2 8份，MgO 1.6份，BaCO3 2.7份，ZrO2 2.5份，CeO2 0.5份，La2O3 0.7份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110-120℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1280℃下保温3小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述超高压陶瓷电容器介质。
得到的超高压陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
实施例3
本实施例中，超高压陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 38份，TiO2 29份，Bi2O3 9.2份，CaCO3 11.5份，SnO28.2份，MgO 1.7份，BaCO3 2.8份，ZrO2 2.6份，CeO2 0.6份，La2O3 0.8份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续6小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为120℃，烘干时间为7小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1110℃下煅烧3小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为120℃，烘干时间为7小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在22MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1260℃下保温4小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述超高压陶瓷电容器介质。
得到的超高压陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
对比例1
本对比例中，陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 28份，TiO2 24份，Bi2O3 8.2份，CaCO3 9份，SnO27.2份，MgO 1.2份，BaCO3 2.3份，ZrO2 2.1份，CeO2 0.1份，La2O3 0.3份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1300℃下保温2小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述陶瓷电容器介质。
得到的陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
对比例2
本对比例中，陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 30份，TiO2 25份，Bi2O3 8.4份，CaCO3 9.5份，SnO27.4份，MgO 1.3份，BaCO3 2.4份，ZrO2 2.2份，CeO2 0.2份，La2O3 0.4份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1300℃下保温2小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述陶瓷电容器介质。
得到的陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
对比例3
本对比例中，陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 32份，TiO2 26份，Bi2O3 8.6份，CaCO3 10份，SnO27.6份，MgO 1.4份，BaCO3 2.5份，ZrO2 2.3份，CeO2 0.3份，La2O3 0.5份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1300℃下保温2小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述陶瓷电容器介质。
得到的陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
对比例4
本对比例中，陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 40份，TiO2 30份，Bi2O3 9.4份，CaCO3 12份，SnO28.4份，MgO 1.8份，BaCO3 2.9份，ZrO2 2.7份，CeO2 0.7份，La2O3 0.9份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1250℃下保温4小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述陶瓷电容器介质。
得到的陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
对比例5
本对比例中，陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 42份，TiO2 31份，Bi2O3 9.6份，CaCO3 12.5份，SnO28.6份，MgO 1.9份，BaCO3 3份，ZrO2 2.8份，CeO2 0.8份，La2O3 1份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1250℃下保温4小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述陶瓷电容器介质。
得到的陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
对比例6
本对比例中，陶瓷电容器介质的制备方法包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
各原料的重量配比为：SrCO3 44份，TiO2 32份，Bi2O3 9.8份，CaCO3 13份，SnO28.8份，MgO 2份，BaCO3 3.1份，ZrO2 2.9份，CeO2 0.9份，La2O3 1.1份；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
本步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1100℃下煅烧3.5小时，然后降温至25℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎（粉碎后过60目筛），得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干（烘干温度为110℃，烘干时间为8小时），得到混合粉体；
本步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为: 预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续5小时；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
本步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
本步骤（8）中，在25MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1250℃下保温4小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述陶瓷电容器介质。
得到的陶瓷电容器介质为陶瓷片（厚度为4毫米），在陶瓷片的两面分别形成银电极，再焊引线，进行包封，即得陶瓷电容器。
以上各实施例、对比例制得陶瓷电容器（20KV/102K）后，测试其性能，各实施例、对比例的陶瓷电容器介质及陶瓷电容器的性能如表1所示。从表1可以看出，所制备的陶瓷电容器的直流耐电压可达44kV以上；介电常数为2780以上；介质损耗小于0.2%；电容温度特性变化率小，符合Y5T特性的要求。其中实施例2的陶瓷电容器直流耐电压最高，综合性能最优。
表1本发明各实施例和对比例制得的陶瓷电容器介质及陶瓷电容器的性能
Claims (9)
1.一种超高压陶瓷电容器介质，其特征在于由下述重量配比的原料制成：SrCO3 34-38份，TiO2 27-29份，Bi2O3 8.8-9.2份，CaCO3 10.5-11.5份，SnO2 7.8-8.2份，MgO 1.5-1.7份，BaCO3 2.6-2.8份，ZrO2 2.4-2.6份，CeO2 0.4-0.6份，La2O3 0.6-0.8份。
2.根据权利要求1所述的超高压陶瓷电容器介质，其特征在于所述超高压陶瓷电容器介质由下述重量配比的原料制成：SrCO3 36份，TiO2 28份，Bi2O3 9份，CaCO3 11份，SnO2 8份，MgO 1.6份，BaCO3 2.7份，ZrO2 2.5份，CeO2 0.5份，La2O3 0.7份。
3.权利要求1或2所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）按比例配备SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3；
（2）将步骤（1）所配备的SrCO3、TiO2、Bi2O3、CaCO3、SnO2、MgO、BaCO3、ZrO2、CeO2和La2O3混合后进行球磨，得到料浆；
（3）将步骤（2）得到的料浆在烘箱中烘干，得到混合料；
（4）将步骤（3）得到的混合料于1080-1120℃下煅烧3-4小时，然后降温至20-30℃，得到预烧料；
（5）将步骤（3）得到的预烧料粉碎，得到预烧粉料；
（6）对步骤（5）得到的预烧粉料进行球磨，球磨后得到的料浆在烘箱中烘干，得到混合粉体；
（7）向混合粉体中加入粘结剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
（8）将步骤（7）得到的颗粒状物料压制成生坯片；
（9）将生坯片放入烧结炉中，于1260-1290℃下保温2-4小时，使生坯片排出粘结剂并烧结，得到所述超高压陶瓷电容器介质。
4.根据权利要求3所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，采用行星球磨机对配备好的原料进行球磨，被球磨的原料、所用球、所用水的重量比例为:原料:球:水=1:2:1，球磨过程持续4-6小时。
5.根据权利要求3所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤（6）中，采用行星球磨机对预烧粉料进行球磨，被球磨的预烧粉料、所用球、所用水的重量比例为:预烧粉料:球:水=1:2:1，球磨过程持续4-6小时。
6.根据权利要求3所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤（7）的粘结剂采用重量百分比浓度为10%的聚乙烯醇溶液，所加入的聚乙烯醇溶液的重量为干粉料的重量的12%。
7.根据权利要求3所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤（8）中，在20-30MPa压力下对颗粒状物料进行干压成型，得到生坯片。
8.根据权利要求3所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，烘干温度为100-120℃，烘干时间为7-9小时。
9.根据权利要求3所述的超高压陶瓷电容器介质的制备方法，其特征在于：步骤（6）中，烘干温度为100-120℃，烘干时间为7-9小时。
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