发明名称 一种温度稳定型焦绿石复相介电陶瓷及其制备方法
摘要 本发明公开了一种温度稳定型焦绿石复相介电陶瓷,所述介电陶瓷的化学配比通式为x(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>+(1-x)(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zn<sub>0.5</sub>Nb<sub>1.5</sub>)O<sub>7</sub>,式中0.65≤x≤0.8,或者为y(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>+(1-y)(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Ti<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>,式中0.75≤y≤0.9。另外,本发明还公开了该介电陶瓷的制备方法。本发明的介电陶瓷采用具有正、负介电常数温度系数的铋基焦绿石单相体系按照一定比例进行复合,得到的介电陶瓷具有优异的高频介电性能,在MLCC等多种电子元器件的应用上具有广阔前景。
申请公布号 CN103641474B 申请公布日期 2015.07.01
申请号 CN201310660585.5 申请日期 2013.12.06
申请人 西安科技大学 发明人 杜慧玲;赵岑;史翔;安群力;张冰洁
分类号 C04B35/48(2006.01)I;C04B35/622(2006.01)I 主分类号 C04B35/48(2006.01)I
代理机构 西安创知专利事务所 61213 代理人 谭文琰
主权项 一种温度稳定型焦绿石复相介电陶瓷,其特征在于,所述介电陶瓷的化学配比通式为x(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>+(1‑x)(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zn<sub>0.5</sub>Nb<sub>1.5</sub>)O<sub>7</sub>,式中0.65≤x≤0.8,或者为y(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>+(1‑y)(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Ti<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>,式中0.75≤y≤0.9;所述介电陶瓷的介电常数温度系数为‑60ppm/℃~60ppm/℃,介电常数为100~160,介电损耗不大于8×10<sup>‑4</sup>;所述介电陶瓷的制备方法包括以下步骤:步骤一、采用质量纯度为99%的Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>粉体、质量纯度为99.8%的ZnO粉体、质量纯度为99.5%的Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>粉体、质量纯度为99%的ZrO<sub>2</sub>粉体、质量纯度为99%的TiO<sub>2</sub>粉体为原料,按照化学式(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>、(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zn<sub>0.5</sub>Nb<sub>1.5</sub>)O<sub>7</sub>和(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Ti<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>分别进行配料;步骤二、将步骤一中配料后的原料混合后置于行星式球磨机中球磨4h~6h,得到浆料;步骤三、将步骤二中所述浆料烘干后加热至800℃~820℃进行预合成,预合成的保温时间为2h~4h,分别得到(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>相、(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zn<sub>0.5</sub>Nb<sub>1.5</sub>)O<sub>7</sub>相和(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Ti<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>相;步骤四、将步骤三中所述(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zr<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>相、(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Zn<sub>0.5</sub>Nb<sub>1.5</sub>)O<sub>7</sub>相和(Bi<sub>1.5</sub>Zn<sub>0.5</sub>)(Ti<sub>1.5</sub>Nb<sub>0.5</sub>)O<sub>7</sub>相按照介电陶瓷的化学配比通式进行称量配比,置于行星式球磨机中球磨4h~6h,得到二次浆料,然后将所述二次浆料烘干,得到粉体;步骤五、向步骤四中所述粉体中加入粉体质量的5%的PVA粘结剂,混合均匀后造粒,然后过筛,取50目筛下及120目筛上物干压成型,得到试样;步骤六、将步骤五中所述试样密封后采用等静压成型法进行加压成型;步骤七、将步骤六中加压成型后的试样置于烧结炉中,在试样周围排布Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>粉体,并在试样上放置刚玉板,然后在980℃~1020℃下对试样进行烧结,随炉冷却后得到温度稳定型焦绿石复相介电陶瓷。
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