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1、10申请公布号CN102351529A43申请公布日20120215CN102351529ACN102351529A21申请号201110154949322申请日20110609C04B35/475200601C04B35/62220060171申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号72发明人陈雷樊慧庆74专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯54发明名称一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷57摘要本发明涉及一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷,其特征在于化学通式为1XSR02BI07TIO3XBI05NA05TIO3YM。
2、NO2,式中X为BI05NA05TIO3的摩尔含量,Y为MNO2质量分数,其数值的选择范围为04X08,0Y5;通过铁电陶瓷和非铁电陶瓷的复合,以传统的固相烧结方法,低廉的价格成本成功地制备出高介电性能的复合钛酸盐温度稳定型介电陶瓷,因此本发明的高介电陶瓷适合工业化推广和大规模生产。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102351535A1/1页21一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷,其特征在于化学通式为1XSR02BI07TIO3XBI05NA05TIO3YMNO2,式中X为BI05NA05TIO3的摩尔含量,Y。
3、为MNO2质量分数,其数值的选择范围为04X08,0Y5;制备步骤如下步骤1将分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2、MNO2按化学计量比为1XSR02BI07TIO3XBI05NA05TIO3YMNO2配料,其中04X08,0Y5;步骤2将配好的料放入球磨罐中按氧化锆球料酒精的体积比为412的比例混合球磨,球磨时间为812小时;步骤3将混合好的料烘干后压块,在800900温度下煅烧5小时,取出煅烧的料打碎后,再球磨812小时;步骤4将粉料预压成直径为12MM,厚度为15MM的圆片,然后在200MPA的等静压压力下压结成型;步骤5将成型后的圆片在11001170下保温2小时,得到。
4、非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷。权利要求书CN102351529ACN102351535A1/3页3一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷技术领域0001本发明涉及一种复合钛酸盐高介电无铅陶瓷,具体涉及一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷,该类陶瓷具有较高的介电常数,温度稳定性良好,损耗较低,属于钙钛矿结构环境协调型电子陶瓷领域。背景技术0002介电陶瓷材料被广泛地应用于通信、家电、航空、汽车和计算机等诸多领域,是一种极为重要的功能陶瓷材料。某些领域如汽车、航空、空天技术等特殊用介电陶瓷元器件需要在高温等极端条件下工作,因此要求介电陶瓷不仅要有较。
5、高的介电常数,还要求有良好的温度稳定性。传统的介电陶瓷大多为铁电陶瓷和弛豫型铁电陶瓷,这类陶瓷的介电常数温度系数通常较大,因此难以满足上述等特殊领域的需求。比如文献“HUICHUNYUANDZUOGUANGYE,JOURNALOFAPPLIEDPHYSICS103,0341142008报道了一种BATIO3基介电陶瓷,该种陶瓷虽然介电常数较高,但是在50到200之间存在着一个尖锐的铁电相变点,因此材料的介电温度稳定性变差。0003同时现在大规模使用的介电陶瓷如PBMG1/3NB2/3O3基和PBZR,TIO3基含有有毒铅元素。含铅陶瓷在生产,废弃以及回收过程中会给自然环境带来极大的危害。发明内。
6、容0004要解决的技术问题0005为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷,是一种非铅基的非铁电体和铁电体复合的具有良好介电温度稳定性、低损耗、高介电常数陶瓷。0006技术方案0007一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷,其特征在于化学通式为1XSR02BI07TIO3XBI05NA05TIO3YMNO2,式中X为BI05NA05TIO3的摩尔含量,Y为MNO2质量分数,其数值的选择范围为04X08,0Y5;制备步骤如下0008步骤1将分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2、MNO2按化学计量比为1XSR02BI0。
7、7TIO3XBI05NA05TIO3YMNO2配料,其中04X08,0Y5;0009步骤2将配好的料放入球磨罐中按氧化锆球配好的料酒精的体积比为412的比例混合球磨,球磨时间为812小时;0010步骤3将混合好的料烘干后压块,在800900温度下煅烧5小时,取出煅烧的料打碎后,再球磨812小时;0011步骤4将粉料预压成直径为12MM,厚度为15MM的圆片,然后在200MPA的等静压压力下压结成型;0012步骤5将成型后的圆片在11001170下保温2小时,得到非铁电体和铁电体说明书CN102351529ACN102351535A2/3页4复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷。0013有益效果00。
8、14本发明提出的一种非铁电体和铁电体复合的钛酸盐温度稳定型高介电陶瓷,是一种二元系介电陶瓷具有优良的介电温度稳定性能、较高的介电常数以及较低的介电损耗介电常数33/0为150025001KHZ,介电损耗TAN为0010061KHZ。0015本发明通过铁电陶瓷和非铁电陶瓷的复合,以传统的固相烧结方法,低廉的价格成本成功地制备出高介电性能的复合钛酸盐温度稳定型介电陶瓷,因此本发明的高介电陶瓷适合工业化推广和大规模生产。附图说明0016图1是实施例中060SR02BI07TIO3040BI05NA05TIO3陶瓷样品在不同频率下的介电温谱图;0017图2是实施例中055SR02BI07TIO3045。
9、BI05NA05TIO31MNO2陶瓷样品在不同频率下的介电温谱图。具体实施方式0018现结合实施例、附图对本发明作进一步描述0019实施例1,以分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2为基料,按照化学计量比为060SR02BI07TIO3040BI05NA05TIO3配比,精确称料。然后将氧化锆球、配好的料和乙醇按照412的比例放入球磨罐中球磨8小时。将磨好后的料烘干后压成大片,在900下预烧5小时。煅烧之后的粉料再球磨8小时,然后过筛。经过过筛之后的粉料,预压成直径为12MM,厚度为15MM的圆片,然后在200MPA的等静压压力下最终成型。将成型之后的圆片在1170下保温2小时。
10、。烧结成瓷之后,打磨抛光,然后涂敷银浆,在550下,保温30分钟烧成银电极。根据IEEE标准测试,该成分陶瓷的介电常数33/0为23031KHZ,损耗TAN为00171KHZ。图1是060SR02BI07TIO3040BI05NA05TIO3陶瓷样品在不同频率下的介电温谱图。从图中可以看出该陶瓷不仅具有较高的介电常数、较低介电损耗而且介电常数随着温度25300变化很小,即具有优异介电温度稳定性。0020实施例2,以分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2、MNO2按化学计量比为055SR02BI07TIO3045BI05NA05TIO31MNO2配比,精确称料。然后将氧化锆球、配好。
11、的料和乙醇按照412的比例放入球磨罐中球磨10小时。将磨好后的料烘干后压成大片,在900下预烧5小时。煅烧之后的粉料再球磨10小时,然后过筛。经过过筛之后的粉料,预压成直径为12MM,厚度为15MM的圆片,然后在200MPA的等静压压力下最终成型。将成型之后的圆片在1160下保温2小时。烧结成瓷之后,打磨抛光,然后涂敷银浆,在550下,保温30分钟烧成银电极。根据IEEE标准测试,该成分陶瓷的介电常数33/0为24181KHZ,损耗TAN为00301KHZ。图1是055SR02BI07TIO3045BI05NA05TIO3陶瓷样品在不同频率下的介电温谱图。从图中可以看出该陶瓷不仅具有较高的介电。
12、常数、较低介电损耗而且介电常数随着温度25300变化很小,即具有优异介电温度稳定性。0021实施例3,以分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2、MNO2按化学计量比为040SR02BI07TIO3060BI05NA05TIO32MNO2配比,精确称料。然后将氧化锆球、配好的料和乙醇按照说明书CN102351529ACN102351535A3/3页5412的比例放入球磨罐中球磨12小时。将磨好后的料烘干后压成大片,在850下预烧5小时。煅烧之后的粉料再球磨12小时,然后过筛。经过过筛之后的粉料,预压成直径为12MM,厚度为15MM的圆片,然后在200MPA的等静压压力下最终成型。将。
13、成型之后的圆片在1150下保温2小时。烧结成瓷之后,打磨抛光,然后涂敷银浆,在550下,保温30分钟烧成银电极。根据IEEE标准测试,该成分陶瓷的介电常数33/0为20631KHZ,损耗TAN为00471KHZ。0022实施例4,以分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2、MNO2按化学计量比为030SR02BI07TIO3070BI05NA05TIO33MNO2配比,精确称料。然后将氧化锆球、料和乙醇按照412的比例放入球磨罐中球磨12小时。将磨好后的料烘干后压成大片,在850下预烧5小时。煅烧之后的粉料再球磨12小时,然后过筛。经过过筛之后的粉料,预压成直径为12MM,厚度为1。
14、15MM的圆片,然后在20MPA的等静压压力下最终成型。将成型之后的圆片在1120下保温3小时。烧结成瓷之后,打磨抛光,然后涂敷银浆,在550下,保温20分钟烧成银电极。根据IEEE标准测试,该成分陶瓷的介电常数33/0为17361KHZ,损耗TAN为00541KHZ。0023实施例5,以分析纯NA2CO3、SRCO3、BI2O3、TIO2、MNO2按化学计量比为020SR02BI07TIO3080BI05NA05TIO35MNO2配比,精确称料。然后将氧化锆球、配好的料和乙醇按照412的比例放入球磨罐中球磨12小时。将磨好后的料烘干后压成大片,在800下预烧5小时。煅烧之后的粉料再球磨12小时,然后过筛。经过过筛之后的粉料,预压成直径为12MM,厚度为15MM的圆片,然后在200MPA的等静压压力下最终成型。将成型之后的圆片在1100下保温4小时。烧结成瓷之后,打磨抛光,然后涂敷银浆,在550下,保温20分钟烧成银电极。根据IEEE标准测试,该成分陶瓷的介电常数33/0为1709,损耗TAN为0048。说明书CN102351529ACN102351535A1/1页6图1图2说明书附图CN102351529A。