电常数>5600且使体积 电阻率>2.lx 1012Ω ?cm。即,在本申请中,通过在陶瓷电容器用介质材料中同时使用 SrBi2Nb2〇9和Bi3ZrNb0 9而解决了现有技术中存在的不能同时兼顾介电常数高、介质损耗小、 直流耐电压高、和体积电阻率大的技术问题。在本发明中,通过在陶瓷电容器用介质材料中 同时掺入SrBi 2Nb2〇9和Bi3ZrNb09而实现了介电常数、介质损耗、直流耐电压、和体积电阻率 之间的良好的性能平衡。
[0017] 在另一个方面,本发明提供了一种用于制备上述陶瓷电容器用介质材料的方法, 包括以下步骤:取按重量百分比计的上述原料进行配料;将配好的原料进行研磨;在研磨的 物料达到要求的粒径后与造粒添加剂一起研磨〇. 5-2小时,利用离心干燥塔进行造粒;以及 对造粒料进行过筛,以获得陶瓷电容器用介质材料。
[0018] 优选地,所述方法中使用的造粒添加剂为聚乙烯醇。
[0019] 本发明的介质材料中所用的BaTi〇3的制备方法包括:将常规的化学原料BaC〇3和 Ti〇2按照1:1的摩尔比进行配料,将配料研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内在1230-1250Γ 下保温2.5-3.5小时,通过固相反应来合成BaTi〇3,冷却后研磨过120目筛,备用。
[0020] 本发明的介质材料中所用的SrTi〇3的制备方法包括:将常规的化学原料SrC〇3和 Ti〇2按照1:1的摩尔比进行配料,将配料研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内在1260-1280°c 下保温2.5-3.5小时,通过固相反应来合成SrTi〇3,冷却后研磨过120目筛,备用。
[0021] 本发明的介质材料中所用的CaTi03的制备方法包括:将常规的化学原料CaC03和 Ti02按照1:1的摩尔比进行配料,将配料研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内在1240-1260°C 下保温2.5-3.5小时,通过固相反应来合成CaTi〇3,冷却后研磨过120目筛,备用。
[0022]本发明的介质材料中所用的Bi3ZrNb09的制备方法为:将常规的化学原料Bi 2〇3、 Zr02和Nb2〇5按3:2:1摩尔比进行配料,球磨混合后在110-130°(:下进行烘干,然后将烘干料 放入氧化铝坩埚中在1150°C_1170°C下保温2.5-3.5小时,通过固相反应来合成扮 32心13〇9, 冷却后研磨过120目筛备用。
[0023]本发明的介质材料中所用的SrBi2Nb2〇9的制备方法为:将常规的化学原料Bi 2〇3、 SrC03和Nb2〇5按1:1:1摩尔比进行配料,球磨混合后在110-130°C下进行烘干,然后将烘干料 放入氧化铝坩埚内在1030°C-1050°C下保温2.5-3.5小时,固相反应合成SrBi 2Nb2〇9,冷却后 研磨过120目筛备用。
[0024] 在又一个方面中,本发明提供了上述介质材料在电容器中的应用。
[0025] 在本发明中,经过优化以后的超高压陶瓷电容器用介质材料的直流耐电压> 12.6kV/mm,介电常数>5600,介质损耗<20X10- 4,且体积电阻率>2·1χ 1012Ω .cm。这些 电性能的提高为生产优异的超高压陶瓷电容器奠定了良好的基础,能够满足电力系统、脉 冲功率、航空航天、激光武器等对电容器的要求。
[0026]此外,本发明的陶瓷电容器用介质材料烧成温度范围宽1280~1330°C,能够提高 电容器瓷件的合格率,降低高压陶瓷电容器的成本,并且本申请的介质材料的组分中不含 铅和镉,因此对环境无污染。本发明的介质材料的介质损耗小,因此使用过程中性能稳定性 好,安全性高。而且,本发明中的陶瓷电容器用介质材料的制备工艺简单,原料易得。该介质 材料的介电常数高,能实现陶瓷电容器的小型化、大容量,并降低成本。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明实施方式的超高压陶瓷电容器用介质材料的生产工艺流程图。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本发明的目的及优点更加清楚,现结合实施例对本发明所要求保护的技术 方案作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用来解释本发明而并不 用于限制本发明。
[0029] 在本发明的一个实施方式中,提供了一种小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料, 所述介质材料包括按重量百分比计的以下组分川&110 370-90%,3^丨032-20%,0311031.5-10%,SrBi 2Nb2〇9〇 · 2-5%,Bi3ZrNb092-8%,Nb2〇5〇 · 05-0 · 8%,Ce〇2〇 · 1-0 · 6 %,ZnO 卜5%,和 MnC030.1-0.5%。
[0030] 在本发明的一个优选实施方式中,该小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料的组成 按重量百分比计为:BaTi0375-88%,SrTi0 33-17%,CaTi032-8.5%,SrBi2Nb2〇9〇.5-4%, Bi3ZrNb092 · 5-7%,Nb2〇5〇 · 1-0 · 7 %,Ce〇2〇 · 1-0 · 5%,ZnO 2-5%,和MnC030 · 2-0 · 45%。
[0031] 在本发明的一个优选实施方式中,该小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料的组成 按重量百分比计为:BaTi0375-88%,SrTi0 33-17%,CaTi032-8.5%,SrBi2Nb2〇9〇.5-4%, Bi3ZrNb092 · 5-7%,Nb2〇5〇 · 1-0 · 7 %,Ce〇2〇 · 1-0 · 5%,ZnO 2-5%,和MnC030 · 2-0 · 45%。
[0032] 在本发明的一个优选实施方式中,该小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料的组成 按重量百分比计为:BaTi0380-85%,SrTi0 35-10%,CaTi033-8%,SrBi2Nb2〇9l .5-3%, Bi3ZrNb093-6%,Nb2〇5〇 · 1-0 · 5 %,Ce〇2〇 · 2-0 · 5%,ZnO 2-5%,和MnC030 · 2-0 · 4%。
[0033] 在本发明的一个优选实施方式中,该小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料的组成 按重量百分比计为:BaTi0380-90%,SrTi0 32-10%,CaTi03l .5-5%,SrBi2Nb2〇92-4%, Bi3ZrNb093-5%,Nb2〇5〇 · 2-0 · 7 %,Ce〇2〇 · 1-0 · 5%,ZnO 1-3%,和MnC030 · 2-0 · 35%。
[0034] 在本发明的另一实施方式中,提供了一种用于制备上述陶瓷电容器用介质材料的 方法,包括以下步骤:取按重量百分比计的上述原料进行配料;将配好的原料进行研磨;在 研磨的物料达到要求粒径后与造粒添加剂一起研磨0.5-2小时,利用离心干燥塔进行造粒; 对造粒料进行过筛,以获得陶瓷电容器用介质材料。
[0035]优选地,所述方法中使用的造粒添加剂为聚乙烯醇。
[0036]图1为根据本发明实施方式的超高压陶瓷电容器用介质材料的生产工艺流程图。 具体地,如图1所示,在制备本发明的陶瓷电容器用介质材料的方法中,包括以下步骤:步骤 101.取按重量百分比计的上述原料进行配料;步骤102.将配好的原料经过球磨机研磨一定 时间;步骤103.在研磨的物料达到要求粒径后与造粒添加剂一起研磨0.5-2小时,利用离心 干燥塔进行造粒;以及步骤104.对造粒料进行过筛,以获得陶瓷电容器用介质材料。
[0037]具体地,本发明的介质材料中所用的BaTi03的制备方法包括:将常规的化学原料 BaC03和Ti02按照1:1的摩尔比进行配料,研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内在1230-1250°C 下保温2.5-3.5小时,固相反应来合成BaTi03,冷却后研磨过120目筛,备用。
[0038]本发明的介质材料中所用的SrTi03的制备方法包括:将常规的化学原料SrC03和 Ti〇2按照1:1的摩尔比进行配料,将配料研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内在1260-1280°c 下保温2.5-3.5小时,固相反应来合成SrTi03,冷却后研磨过120目筛,备用。
[0039]本发明的介