一种用于制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料及其制备方法，属于陶瓷介质材料及其制备方法技术领域。

背景技术

交流瓷介电容器，一般用作跨接线电容器、天线耦合电容器、线路旁路电容器及防雷击等高压电容器。在当今电子信息时代，交流瓷介电容器的应用领域越来越广，需求量也越来越大，对介质瓷料交流抗电强度的要求也越来越高。

由于交流高压电容器是在高压交变电场下工作，容易产生电致伸缩和内电场应力，形成热量积累，造成介质开裂，最后导致介质击穿。这也是与在直流高压电场下工作产生介质击穿的不同之处。所以，对制作交流高压电容器瓷料的交流抗电强度就提出了更高要求。如何提高瓷料的交流抗电强度，则是研究交流高压电容器瓷料的技术关键和技术难点。

在近期国内专利可查到的同类产品有：

中国专利名称为“一种中低温烧结高压陶瓷电容器介质”，申请号为200410041863.X中公开了采用的配方是：BaTiO

中国期刊《电子元件与材料》2002年第6期在“交流高压介质瓷料”文章中公开了一种交流高压介质瓷料，该介质材料采用在BaTiO

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种小损耗超高压交流瓷介电容器用介质材料及其制备方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料，其原料的组成按照重量百分比计为BaTiO

进一步，优选地，所述BaTiO

进一步，最优选地，所述BaTiO

如上所述的介质材料，优选地，所述Bi

如上所述的介质材料，优选地，所述BiNaTi

如上所述的介质材料，优选地，所述SrBi

一种如上所述小损耗超高压交流瓷介电容器用介质材料的制备方法，其包括，将原料按重量百分比称量BaTiO

将原料进行研磨混合，烘干后加入聚乙烯醇进行造粒过筛，获得小损耗超高压交流瓷介电容器用介质材料。

如上所述的制备方法，优选地，所述研磨采用球磨机，按原料:球:水的质量比为1:3:0.8，球磨4小时进行研磨混合。

如上所述的制备方法，优选地，所述聚乙烯醇的加入按浓度为8％的聚乙烯醇水溶液进行添加，聚乙烯醇的加入量为原料总重量的(2.2±0.2)％。

如上所述的制备方法，优选地，将该小损耗超高压交流瓷介电容器用介质材料的成型采用机械压机，压力为25吨，成型尺寸为Φ12.3×1.6(mm)，之后进行高温烧制，高温烧制的温度为1290±20℃，保温时间2h。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的小损耗超高压交流瓷介电容器用介质材料，其制备方法操作简单，获得材料的交流绝缘强度＞7kv/mm，介电常数不低于1800，介电损耗＜15×10

具体实施方式

本发明以BaTiO

随着对钛酸钡系的研究不断深入，BaTiO

一种小损耗超高压交流瓷介电容器用介质材料，其组成按照重量百分比计BaTiO

进一步地，优选组成按照重量百分比计为BaTiO

钛酸钡优选为21-52％，如果用量过少，介电常数偏低，用量过多，介电常数虽高，但交流绝缘强度会下降，电容量随温度变化率会增大。同理，其它每种原料都有各自的优选用量范围。

本发明的介质材料中所用Bi

本发明的介质材料中所用BiNaTi

本发明的介质材料中所用SrBi

为了更好的解释本发明，以便于理解，通过具体实施方式，对本发明作详细描述，实施例中所用的主要原料采用工业级纯，可用市购产品。

实施例1-9

本发明提供的超高压交流瓷介电容器用介质材料的制备方法，先准备原料，首先采用常规的化学原料用固相法合成：BaTiO

BaTiO

SrTiO

CaTiO

Bi

BiNaTi

SrBi

然后按照表1中的配方按重量百分比进行配料。

配好的料用搅拌式球磨机进行研磨混合，按料:球:水的质量比为1:3:0.8，球磨4小时，出磨后加入浓度为8％聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇用量占料重的2.2％，利用离心式干燥塔进行造粒，造粒后粉料过70目筛，70目筛下的粉料即是本发明要制作的超高压交流瓷介电容器用介质材料。将该粉料利用25吨机械压机压成生坯密度为3.5-3.7g/cm

随着配方的配比不同，一般的随着钛酸钡含量的增加，在相同压力下的生坯密度会稍微增大，对同一个配方，生坯密度随着成型压力而变化，压力越大，生坯密度越大，到了一定值，生坯密度基本为一定值，不再随着压力的增加而增大。对同一个配方，生坯密度越大，烧成温度可降低一些，一般是生坯密度越小，所需烧成温度越高。实施例的具体生坯密度及烧成温度见表3。

表1实施例中所用原料的配方

表2实施例试样的电性能

表3实施例式样的生坯密度及烧成温度

经过优化以后的超高压交流瓷介电容器用瓷料的如实施例1-6的交流绝缘强度＞7kv/mm，介电常数最高＞1800，介电损耗(损耗角正切值)＜15×10

编号为7-9的实施例中虽然用料相同，但是用量不同，会导致性能不同，编号为7-9的介电常数虽然高一些，但交流绝缘强度低，温度特性(容量随温度变化率)大。所以优选编号为1-6的配方制备小损耗超高压交流瓷介电容器的介质材料即BaTiO

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。