CN114804859B - 一种高可靠性x7r用陶瓷粉料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，玻璃粉制备；步骤二，稳定剂制备；步骤三，配方粉制备：按照稳定剂、钛酸钡的质量比1:33.88配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1的质量比加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产，烧成温度为1200℃，得到本发明的X7R用陶瓷粉料。本发明X7R陶瓷介质材料的制备方法，该方法以固相法钛酸钡为原料，添加少量的玻璃粉和掺杂剂，介质瓷料制备工艺简单，得到的电容器具有容温系数波动小、介电常数高（3300‑3800）等特点，可应用于MLCC领域。

Description

一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷介质材料技术领域，具体涉及一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法。
背景技术
多层陶瓷电容器(MLCC)是指将金属电极层和陶瓷材料介质层交替叠合在一起，经高温烧结成一致密体，再烧制端部外电极形成。适合在空气气氛中进行烧结的MLCC，都是以贵金属钯或钯银合金做内电极；并且所用的陶瓷介质材料中大多都含有铅、镉等有害金属元素。由于钯、银的价格较高，使得多层陶瓷电容器的材料成本居高不下。面对日趋激烈的市场竞争，众多MLCC生产厂家都在寻求各种办法降低生产成本；另外随着人们对环保的越来越重视，国际上已有相关的法令禁止铅、镉等有害金属元素的使用领域，对于常用的MLCC产品，更是被要求无铅化。面对这种局势，用廉价金属镍或镍合金替代贵金属作为内电极的想法被提出并很快得到证实是可行的，更重要的是这种替代能使MLCC的材料成本得到大幅度的下降；但另一方面，用镍或镍合金作为内电极的MLCC，如果在空气中烧结会引起内电极氧化，所以必须要在还原气氛中进行烧结。而在还原气氛中烧结，传统的匹配贵金属的陶瓷介质材料会发生还原，造成MLCC的绝缘电阻下降、损耗角正切值上升等电性能劣化现象，因此，选用镍或镍合金作为内电极时，要求所用的陶瓷介质材料必须具有抗还原性，以保证相应的MLCC产品在还原气氛中烧结后具有优良的介电性能。
对于具有EIA标准X7R容温系数的一类陶瓷介质材料，通常是以BaTiO3为基料进行掺杂改性获得。所谓X7R，是指以25℃时的电容量为基准，在-55℃～+125℃的温度范围内，电容量变化率不超过±15％的范围。在国内进行的相关研究中，如中国专利CN107840654A、CN101333105A、CN1604245A、CN1594217A等公开了用液相法制备的BaTiO3进行研究获得具有X7R特性的抗还原陶瓷介质材料。采用液相法制备钛酸钡的工艺复杂，且要经过高温煅烧才能得到完全的四方相结构，能耗比固相法高。
基于此，本发明提供一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，玻璃粉制备：
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末，按照摩尔比2.84:1:1.54称量，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛；
步骤二，稳定剂制备：
按照玻璃粉B、掺杂剂的质量比1:1.61往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂；
步骤三，配方粉制备：
按照稳定剂、钛酸钡的质量比1:33.88配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1的质量比加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产，烧成温度为1200℃，得到本发明的X7R用陶瓷粉料。
优选地，所述玻璃粉前驱体A煅烧的工艺步骤为：
S101：将玻璃粉前驱体A置于质子辐照箱内辐照350-450W，辐照时间为10-20min；
S102：将玻璃粉前驱体A置于2-3倍的改性剂中搅拌分散处理，搅拌转速为500-900r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为55-65℃，水洗、干燥，得到改性体；
S103：将改性体送入到110-130℃下煅烧10-20min，煅烧结束，然后以1-3℃/min速率升温至245-255℃，继续煅烧2-4min，最后空冷至室温，得到玻璃粉B。
优选地，所述改性剂的制备方法为：
S111：将3-6份硅烷偶联剂KH560、1-3份海藻酸钠加入到10-20份去离子水中，然后加入盐酸，调节pH值；
S112：最后再加入0.3-0.5份硝酸钡水溶液和0.1-0.4份石墨颗粒，搅拌混合充分，得到改性剂。
通过对玻璃粉再煅烧中进行改性优化，以及配合对钛酸钡进行分散改性，制备的产品介电性能、强度性能得到显著改进，产品的使用效率增强。
优选地，所述硝酸钡水溶液的质量分数为2-7％。
优选地，所述调节pH值至5.0-6.0。
优选地，所述掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨、氧化钕的两种或两种以上混合物。
优选地，所述钛酸钡通过分散处理液经过改性而成；
具体的改性方法为：
将钛酸钡、分散处理液按照重量比1:5搅拌混合处理，搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为10-20min，搅拌结束，水洗、改性而成。
优选地，所述分散处理液包括以下重量份原料：
壳聚糖溶液10-20份、尿素3-7份、乙醇25-35份、十二烷基硫酸钠1-3份、木质素磺酸钠0.2-0.8份。
优选地，所述壳聚糖溶液为壳聚糖、醋酸按照重量比1:(4-8)调配成壳聚糖溶液。
优选地，所述壳聚糖、醋酸的重量比为1:6。
纯钛酸钡不同温度时的介电性能变化很大，常温下介电常数随温度变化比较平坦，高温区介电常数随温度变化幅度很大，在居里点(120℃)出现峰值，容量温度稳定性差，需引入改性添加剂改善容量温度稳定性；在上述固相法合成的钛酸钡中添加少量亚微米级或纳米级的镁、锰、钒的化合物，以及钇、钆、镧、镨、钬、铒、钕元素氧化物中的两种或多种，湿法混合均匀并干燥得到MLCC用介质瓷料，改善了陶瓷介质的容温系数，其温度稳定性复合美国电子工业协会制定的X7R介质材料标准；解决了钛酸钡瓷料抗还原性差的问题。固相合成钛酸钡时掺杂部分钇、钆、镧、镨，使其具有钛酸钡高的结晶性外还有无孔洞、缺陷少等特点，保证介质材料高的可靠性。
另外，介质陶瓷在煅烧过程中，部分软化温度低的添加剂先溶为液相，随温度升高液相增多，逐渐包裹着还没有来得及长大的固相BaTiO3晶粒，形成壳-芯结构，抑制了钛酸钡晶粒的进一步长大，最终固溶成细晶的介电陶瓷，改善了介电陶瓷的容温系数。钛酸钡在还原气氛中烧结时易高温失氧而变成半导体，镁、钙、锰等化合物在瓷介的煅烧过程中起受主作用，所引起的氧空位浓度大于因氧挥发而形成的氧空位浓度，使钛酸钡在还原气氛中烧结时也能保持高电绝缘电阻率。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明X7R陶瓷介质材料的制备方法，该方法以固相法钛酸钡为原料，添加少量的玻璃粉和掺杂剂，介质瓷料制备工艺简单，得到的介质材料电容器的容温系数波动更小，可应用于MLCC领域；
制备流程简单，只需要一次干燥，减少了设备投入和运行能耗，降低了产品单位成本；通过加入玻璃粉，可降低烧成温度约50℃(较传统工艺)；
通过加入少量的掺杂剂，明显改善了电容器的容温系数(≤±10.0％)，提高了X7R系列产品的可靠性。通过加入玻璃粉，降低了烧成温度；通过加入含有钆、镨等稀土元素的掺杂剂，改善了电容器的容温系数；简化了制备工艺流程，减少了设备投入，降低了产品单位成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1)玻璃粉制备
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末(摩尔比2.84:1:1.54)，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛。
2)稳定剂制备
按照质量比1:1.61(玻璃粉B：掺杂剂)往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂，掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨、氧化钕的两种或两种以上混合物。
3)配方粉制备
按照质量比1:33.88(稳定剂：钛酸钡)配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1(质量比)加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产(烧成温度为1200℃)，得到介电常数3350，容温系数为-8.9％～6.6％的X7R产品。
实施例2
1)玻璃粉制备
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末(摩尔比2.84:1:1.54)，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛。
2)稳定剂制备
按照质量比1:1.61(玻璃粉B：掺杂剂)往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂，掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨的两种或两种以上混合物。
3)配方粉制备
按照质量比1:33.88(稳定剂：钛酸钡)配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1(质量比)加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产(烧成温度为1220℃)，得到介电常数3473，容温系数为-2.8％～9.9％的X7R产品。
实施例3
1)玻璃粉制备
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末(摩尔比2.84:1:1.54)，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛。
2)稳定剂制备
按照质量比1:1.61(玻璃粉B：掺杂剂)往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂，掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨的两种或两种以上混合物。
3)配方粉制备
按照质量比1:33.88(稳定剂：钛酸钡)配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1(质量比)加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产(烧成温度为1240℃)，得到介电常数3656，容温系数为-3.5％～4.8％的X7R产品。
实施例4
1)玻璃粉制备
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末(摩尔比2.84:1:1.54)，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛。
2)稳定剂制备
按照质量比1:1.61(玻璃粉B：掺杂剂)往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂，掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨的两种或两种以上混合物。
3)配方粉制备
按照质量比1:33.88(稳定剂：钛酸钡)配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1(质量比)加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产(烧成温度为1260℃)，得到介电常数3628，容温系数为-1.6％～8.4％的X7R产品。
实施例5
1)玻璃粉制备
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末(摩尔比2.84:1:1.54)，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛。
2)稳定剂制备
按照质量比1:1.61(玻璃粉B：掺杂剂)往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂，掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨的两种或两种以上混合物。
3)配方粉制备
按照质量比1:33.88(稳定剂：钛酸钡)配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1(质量比)加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产(烧成温度为1280℃)，得到介电常数3647，容温系数为-9.1％～3.8％的X7R产品。
实施例6
1)玻璃粉制备
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末(摩尔比2.84:1:1.54)，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛。
2)稳定剂制备
按照质量比1:1.61(玻璃粉B：掺杂剂)往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂，掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨的两种或两种以上混合物。
3)配方粉制备
按照质量比1:33.88(稳定剂：钛酸钡)配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1(质量比)加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产(烧成温度为1300℃)，得到介电常数3435，容温系数为-1.2％～9.0％的X7R产品。
实施例7
本实施例的一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，玻璃粉制备：
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末，按照摩尔比2.84:1:1.54称量，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛；
步骤二，稳定剂制备：
按照玻璃粉B、掺杂剂的质量比1:1.61往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂；
步骤三，配方粉制备：
按照稳定剂、钛酸钡的质量比1:33.88配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1的质量比加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产，烧成温度为1200℃，得到本发明的X7R用陶瓷粉料。
本实施例的玻璃粉前驱体A煅烧的工艺步骤为：
S101：将玻璃粉前驱体A置于质子辐照箱内辐照350W，辐照时间为10min；
S102：将玻璃粉前驱体A置于2倍的改性剂中搅拌分散处理，搅拌转速为500r/min，搅拌时间为35min，搅拌温度为55℃，水洗、干燥，得到改性体；
S103：将改性体送入到110℃下煅烧10min，煅烧结束，然后以1℃/min速率升温至245℃，继续煅烧2min，最后空冷至室温，得到玻璃粉B。
本实施例的改性剂的制备方法为：
S111：将3份硅烷偶联剂KH560、1份海藻酸钠加入到10份去离子水中，然后加入盐酸，调节pH值；
S112：最后再加入0.3份硝酸钡水溶液和0.1份石墨颗粒，搅拌混合充分，得到改性剂。
本实施例的硝酸钡水溶液的质量分数为2％。
本实施例的调节pH值至5.0。
本实施例的掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨、氧化钕的两种或两种以上混合物。
本实施例的钛酸钡通过分散处理液经过改性而成；
具体的改性方法为：
将钛酸钡、分散处理液按照重量比1:5搅拌混合处理，搅拌转速为550r/min，搅拌时间为10min，搅拌结束，水洗、改性而成。
本实施例的分散处理液包括以下重量份原料：
壳聚糖溶液10份、尿素3份、乙醇25份、十二烷基硫酸钠1份、木质素磺酸钠0.2份。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、醋酸按照重量比1:4调配成壳聚糖溶液。
本实施例的壳聚糖、醋酸的重量比为1:6。
实施例8
本实施例的一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，玻璃粉制备：
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末，按照摩尔比2.84:1:1.54称量，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛；
步骤二，稳定剂制备：
按照玻璃粉B、掺杂剂的质量比1:1.61往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂；
步骤三，配方粉制备：
按照稳定剂、钛酸钡的质量比1:33.88配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1的质量比加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产，烧成温度为1200℃，得到本发明的X7R用陶瓷粉料。
本实施例的玻璃粉前驱体A煅烧的工艺步骤为：
S101：将玻璃粉前驱体A置于质子辐照箱内辐照450W，辐照时间为20min；
S102：将玻璃粉前驱体A置于3倍的改性剂中搅拌分散处理，搅拌转速为900r/min，搅拌时间为45min，搅拌温度为65℃，水洗、干燥，得到改性体；
S103：将改性体送入到130℃下煅烧20min，煅烧结束，然后以3℃/min速率升温至255℃，继续煅烧4min，最后空冷至室温，得到玻璃粉B。
本实施例的改性剂的制备方法为：
S111：将6份硅烷偶联剂KH560、3份海藻酸钠加入到20份去离子水中，然后加入盐酸，调节pH值；
S112：最后再加入0.5份硝酸钡水溶液和0.4份石墨颗粒，搅拌混合充分，得到改性剂。
本实施例的硝酸钡水溶液的质量分数为7％。
本实施例的调节pH值至6.0。
本实施例的掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨、氧化钕的两种或两种以上混合物。
本实施例的钛酸钡通过分散处理液经过改性而成；
具体的改性方法为：
将钛酸钡、分散处理液按照重量比1:5搅拌混合处理，搅拌转速为750r/min，搅拌时间为20min，搅拌结束，水洗、改性而成。
本实施例的分散处理液包括以下重量份原料：
壳聚糖溶液20份、尿素7份、乙醇35份、十二烷基硫酸钠3份、木质素磺酸钠0.8份。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、醋酸按照重量比1:8调配成壳聚糖溶液。
实施例9
本实施例的一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，玻璃粉制备：
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末，按照摩尔比2.84:1:1.54称量，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛；
步骤二，稳定剂制备：
按照玻璃粉B、掺杂剂的质量比1:1.61往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂；
步骤三，配方粉制备：
按照稳定剂、钛酸钡的质量比1:33.88配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1的质量比加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产，烧成温度为1200℃，得到本发明的X7R用陶瓷粉料。
本实施例的玻璃粉前驱体A煅烧的工艺步骤为：
S101：将玻璃粉前驱体A置于质子辐照箱内辐照400W，辐照时间为15min；
S102：将玻璃粉前驱体A置于2.5倍的改性剂中搅拌分散处理，搅拌转速为700r/min，搅拌时间为40min，搅拌温度为60℃，水洗、干燥，得到改性体；
S103：将改性体送入到120℃下煅烧15min，煅烧结束，然后以2℃/min速率升温至250℃，继续煅烧2-4min，最后空冷至室温，得到玻璃粉B。
本实施例的改性剂的制备方法为：
S111：将4.5份硅烷偶联剂KH560、2份海藻酸钠加入到15份去离子水中，然后加入盐酸，调节pH值；
S112：最后再加入0.4份硝酸钡水溶液和0.25份石墨颗粒，搅拌混合充分，得到改性剂。
本实施例的硝酸钡水溶液的质量分数为4.5％。
本实施例的调节pH值至5.5。
本实施例的掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨、氧化钕的两种或两种以上混合物。
本实施例的钛酸钡通过分散处理液经过改性而成；
具体的改性方法为：
将钛酸钡、分散处理液按照重量比1:5搅拌混合处理，搅拌转速为600r/min，搅拌时间为15min，搅拌结束，水洗、改性而成。
本实施例的分散处理液包括以下重量份原料：
壳聚糖溶液15份、尿素5份、乙醇30份、十二烷基硫酸钠2份、木质素磺酸钠0.5份。
本实施例的壳聚糖溶液为壳聚糖、醋酸按照重量比1:6调配成壳聚糖溶液。
对比例1.
与实施例9不同是玻璃粉前驱体A煅烧中未采用改性剂处理。
对比例2.
与实施例9不同是钛酸钡通过分散处理液处理，分散处理液未加入十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠。
对比例3.
与实施例9不同是钛酸钡未改性处理。
实施例6-9及对比例1-3产品性能测试如下：
介电常数 缺口冲击强度(Kj/m<sup>2</sup>)
实施例6 3435 16
实施例7 3712 27
实施例8 3718 28
实施例9 3723 29
对比例1 3623 25
对比例2 3602 24
对比例3 3538 20
从对比例1-3、实施例6-9中可看出；玻璃粉前驱体A煅烧处理后，以及配合钛酸钡的改性，能够提高产品的介电常数、缺口冲击强度；进而优化产品的介电性能和强度性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，玻璃粉制备：
分别称量分析纯的二氧化硅、碳酸钙、碳酸钡粉末，按照摩尔比2.84:1:1.54称量，再按照固液比3:1加入定量的纯水，在1L砂磨机内进行砂磨，待粒度满足要求后，进行喷雾干燥，得到玻璃粉前驱体A；再将A进行煅烧，得到玻璃粉B，破碎后过120目筛；
步骤二，稳定剂制备：
按照玻璃粉B、掺杂剂的质量比1:1.61往玻璃粉中加入相应量的掺杂剂；
步骤三，配方粉制备：
按照稳定剂、钛酸钡的质量比1:33.88配制X7R用陶瓷配方粉，再按照固液比1:1的质量比加入相应量的无水乙醇，进行砂磨，待粒度满足要求后，送MLCC生产线按照X7R工艺进行试生产，烧成温度为1200℃，得到X7R用陶瓷粉料；
其中，所述玻璃粉前驱体A煅烧的工艺步骤为：
S101：将玻璃粉前驱体A置于质子辐照箱内辐照350-450W，辐照时间为10-20min；
S102：将玻璃粉前驱体A置于2-3倍的改性剂中搅拌分散处理，搅拌转速为500-900r/min，搅拌时间为35-45min，搅拌温度为55-65℃，水洗、干燥，得到改性体；
S103：将改性体送入到110-130℃下煅烧10-20min，煅烧结束，然后以1-3℃/min速率升温至245-255℃，继续煅烧2-4min，最后空冷至室温，得到玻璃粉B；
所述改性剂的制备方法为：
S111：将3-6份硅烷偶联剂KH560、1-3份海藻酸钠加入到10-20份去离子水中，然后加入盐酸，调节pH值；
S112：最后再加入0.3-0.5份硝酸钡水溶液和0.1-0.4份石墨颗粒，搅拌混合充分，得到改性剂；
所述掺杂剂为氧化钇、氧化镁、氧化锰、氧化钒、氧化镧、氧化镨、氧化钕的两种或两种以上混合物；
所述钛酸钡通过分散处理液经过改性而成，具体的改性方法为：
将钛酸钡、分散处理液按照重量比1:5搅拌混合处理，搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为10-20min，搅拌结束，水洗、改性而成；
所述分散处理液包括以下重量份原料：壳聚糖溶液10-20份、尿素3-7份、乙醇25-35份、十二烷基硫酸钠1-3份、木质素磺酸钠0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述硝酸钡水溶液的质量分数为2-7%。
3.根据权利要求1所述一种高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述调节pH值至5.0-6.0。
4.根据权利要求1所述高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液为壳聚糖、醋酸按照重量比1:（4-8）调配成壳聚糖溶液。
5.根据权利要求4所述高可靠性X7R用陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖、醋酸的重量比为1:6。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1793029A (zh) * 2005-11-21 2006-06-28 天津大学 钛酸钡基陶瓷电容器介质及其制备方法
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
CN103700497A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 太阳诱电株式会社 层叠陶瓷电容器及其制造方法
CN105693236A (zh) * 2014-12-16 2016-06-22 三星电机株式会社 低温烧结介电组合物以及由其形成的多层陶瓷电容器
CN109354491A (zh) * 2018-09-19 2019-02-19 福建火炬电子科技股份有限公司 一种高耐压温度稳定型介质材料配方及其制备方法
CN113248252A (zh) * 2021-06-10 2021-08-13 天津大学 一种稳定型mlcc用介质材料及其制备方法
CN113582683A (zh) * 2021-09-02 2021-11-02 福州大学 一种X8R MLCC用BaTiO3基陶瓷材料的制备方法
CN113831123A (zh) * 2021-09-07 2021-12-24 成都宏科电子科技有限公司 钛酸钡基芯片电容器用介质陶瓷材料及其制备方法和应用
CN114014649A (zh) * 2021-12-13 2022-02-08 深圳先进电子材料国际创新研究院 共掺杂钛酸钡陶瓷介电材料、制备方法及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090135546A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Tsinghua University Nano complex oxide doped dielectric ceramic material, preparation method thereof and multilayer ceramic capacitors made from the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1793029A (zh) * 2005-11-21 2006-06-28 天津大学 钛酸钡基陶瓷电容器介质及其制备方法
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
CN103700497A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 太阳诱电株式会社 层叠陶瓷电容器及其制造方法
CN105693236A (zh) * 2014-12-16 2016-06-22 三星电机株式会社 低温烧结介电组合物以及由其形成的多层陶瓷电容器
CN109354491A (zh) * 2018-09-19 2019-02-19 福建火炬电子科技股份有限公司 一种高耐压温度稳定型介质材料配方及其制备方法
CN113248252A (zh) * 2021-06-10 2021-08-13 天津大学 一种稳定型mlcc用介质材料及其制备方法
CN113582683A (zh) * 2021-09-02 2021-11-02 福州大学 一种X8R MLCC用BaTiO3基陶瓷材料的制备方法
CN113831123A (zh) * 2021-09-07 2021-12-24 成都宏科电子科技有限公司 钛酸钡基芯片电容器用介质陶瓷材料及其制备方法和应用
CN114014649A (zh) * 2021-12-13 2022-02-08 深圳先进电子材料国际创新研究院 共掺杂钛酸钡陶瓷介电材料、制备方法及其应用

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