一种高介电常数陶瓷介质材料及其制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷介质材料技术领域，涉及一种高介电常数陶瓷介质材料及其制备方法。

背景技术

现在科学和经济发展是空前绝后的，随着科技日新月异的变化，使现代材料向功能材料、纳米材料等方向发展。其中功能材料是一类集电、光、热、声等诸多性能来显示其功能和效应的材料，与现代科学技术发展不可分割，在传感、国防、航空、探测、能源和兵器等高科技领域都有不可替代的作用。

近年来，随着电子科学技术突飞猛进，人们的生活习惯已经发生了天翻地覆的变化。智能手机和4G通信技术的普及，极大的拉近了人与人之间的距离；可穿戴性设备的研发，极大的便利了人们的生活；高性能计算机的出现，已经成为了人们进行科学工作过程中最重要的工具，而这一切都受益于电子设备中电路芯片的小型化与集成化，作为电路中不可缺少的一类无源器件即多层陶瓷电容器，除有电容器“隔直通交”的特性之外，还兼具有比容大，寿命长，体积小，可靠性高，十分适宜表面装配等特点。

电介质材料是功能材料中极重要的一种材料，在当今科技领域应用也十分广泛。电子元器件的发展要求电介质材料具有较高的介电常数、较低的介电损耗，合适的居里温度及良好的频率、温度稳定性等。现代电子工业对集成度的要求越来越高，电子元器件作为其重要组成部分，不仅要具有良好的介电性能，还需要通过对材料进行改性来使其更小、更轻的能与使用场合进行优良匹配。因此使得具有以上特性的高介电材料成为目前研究热点，现在关于高介电材料已有很多相关报道，如钛酸钡、钛酸锶钡、Pb

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种高介电常数陶瓷介质材料及其制备方法。该陶瓷介质材料的介电常数高、介电损耗低、同时具有稳定的电容温度系数。

具体的，为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种高介电常数陶瓷介质材料，由质量百分比为80-90%的BaO-5.75Fe

一种高介电常数陶瓷介质材料的制备方法，包括以下步骤：

a）将原料Ba(NO

b）将原料BaCO

c）按照质量百分比将10-20%的BaSiO

d）将配料B造粒，压制成生坯，先按照2-4℃/min的升温速率升温至400-500℃，然后再按8-12℃/min的升温速率升温至1100-1150℃保温0.5-2小时，冷却后制得陶瓷介质材料。

优选的，步骤a中的升温速率为5-10℃/min。

更优的，步骤a中的升温速率为7℃/min。

优选的，步骤a和步骤b中均是将球磨后的配料干燥后，过120-250孔/cm

优选的，步骤b中所述的降温是降温至700-800℃，保温2-3小时，再降至室温。

优选的，步骤d中，所述压制成生坯的压强为8-9 MPa。

优选的，将配料B造粒是将配料B加水球磨后干燥过筛，加入质量百分比为配料B的5-8%的黏合剂造粒。

更优的，所述的黏合剂为聚乙烯醇或石蜡。

优选的，步骤d中，升温速率为按2℃/min的升温速率升温至450℃，再按10℃/min的升温速率加热至1100-1150℃保温1小时。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

本发明解决了目前陶瓷介质材料的电容温度系数在-55℃～150℃范围内有正有负，不断变化的问题，提供一种高介电常数陶瓷介质材料及其制备方法，由质量百分比为80-90%的BaO-5.75Fe

附图说明

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合以下附图进行说明：

图1是实施例1、2、3和4所制备的高介电常数陶瓷介质材料的温度系数的测试结果图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

实施例1

一种高介电常数陶瓷介质材料，由质量百分比为10%的BaSiO

制备所述的高介电常数陶瓷介质材料的方法，步骤如下：将原料Ba(NO

将原料BaCO

进行配料，按照90%熔块A和10%BaSiO

实施例2

一种高介电常数陶瓷介质材料，由质量百分比为15%的BaSiO

制备所述的高介电常数陶瓷介质材料的方法，步骤如下：将原料Ba(NO

将原料BaCO

进行配料，按照85%熔块A和15%BaSiO

实施例3

一种高介电常数陶瓷介质材料，由质量百分比为20%的BaSiO

制备所述的高介电常数陶瓷介质材料的方法，步骤如下：将原料Ba(NO

将原料BaCO

进行配料，按照80%熔块A和20%BaSiO

实施例4

一种高介电常数陶瓷介质材料，由质量百分比为11%的BaSiO

制备所述的高介电常数陶瓷介质材料的方法，步骤如下：将原料Ba(NO

将原料BaCO

进行配料，按照89%熔块A和11%BaSiO

综合四个实施例，由表1和图1看出，在-55℃～150℃温度范围内，试样的介电常数都随温度的升高先增大后减小且变化不大。

本发明中使用的测试方法和检测设备如下：

1、介电常数ε和损耗tanδ的测试：采用HEWLETT PACKARD 4278A电容测试仪，测试电容器的电容量C和介电损耗tanδ（测试频率为1KHz），并通过下面的公式计算介电常数ε：

其中：C—样片的电容量，单位pF；d—样片的厚度，单位cm；D—样片烧结后的直径，单位cm。

2、电容温度系数

其中：基准温度t

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。