一种掺玻璃粉高储能密度的无铅铁电厚膜及制备方法

摘要

本发明属于电子材料与器件技术领域，涉及一种具有高储能密度的无铅铁电厚膜材料。本发明包括以下化学组分：按质量比：（Na_{0.5*（1+x）}Bi_0.5*(1+y)）TiO₃：玻璃粉：粘结剂=1:0.05~0.3：0.3~0.6，其中：0≤x≤0.05，0≤y≤0.1。本发明中的无铅铁电厚膜解决了铅制品在使用过程中造成的环境污染，并且通过掺杂玻璃粉使得储能密度进一步提高，可用来作为高功率大容量电容器开发和应用的关键部件。

主权项

一种掺杂玻璃粉高储能密度的无铅铁电厚膜及制备方法，其特征在于，包括如下步骤；1)采用固相合成法制备(Na_0.5*(1+x)Bi_0.5*(1+y))TiO₃其中：0≤x≤0.05，0≤y≤0.1，其预烧温度为800～900℃，保温2～5小时，烧结温度为800～950℃，保温3～13小时；2)以BaCO₃、HBO₃、SiO₂为原料，按摩尔比BaO：B₂O₃：SiO₂＝3.5～5.5：2～6：0.5～2.5混合，其烧结温度为1000～1300℃，保温0.5～3小时，水淬；3)将松节油透醇与乙基纤维素按照质量比＝10:1的混合，在80℃的水浴中搅拌2小时，使得乙基纤维素完全溶于松节油透醇，冷却至室温待用；4)将步骤1)中制得的(Na_0.5*(1+x)Bi_0.5*(1+y))TiO₃粉体，其中0≤x≤0.05，0≤y≤0.1，步骤2)制得的玻璃粉，步骤3)制得的粘结剂，按照质量比为1：0.05～0.3：0.3～0.6配制，在研钵中研磨混合均匀制成厚膜浆料；5)采用丝网印刷法在氧化铝基片上制得Ag‑Pd底电极；6)将步骤4)制得的厚膜浆料采用丝网印刷法印刷在步骤5)制得的Ag‑Pd底电极上制得湿膜；7)将步骤6)制得的湿膜进行烧结，烧结温度为800～950℃，保温3～13小时，制得半成品厚膜，厚膜厚度为10～100微米；8)将步骤7)制得的半成品厚膜采用丝网印刷发印制Ag上电极，得到成品。