一种小损耗超高压陶瓷电容器用介质材料的利记博彩app_3

文档序号:9880409阅读:来源:国知局
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 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1240-1260°c 下保温2.5-3.5小时,固相反应来合成CaTi03,冷却后研磨过120目筛,备用。
[0040]本发明的介质材料中所用的Bi3ZrNb〇9的制备方法为:将常规的化学原料Bi2〇 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 放入氧化铝坩埚内在1150°C_1170°C下保温2.5-3.5小时,通过固相反应合成Bi 3ZrNb09,冷 却后研磨过120目筛备用。
[00411本发明的介质材料中所用的SrBi2Nb209的制备方法为:将常规的化学原料Bi 203、 SrC03和Nb205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 2Nb209,冷却后 研磨过120目筛备用。
[0042]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。
[0043] 实施例
[0044]现在结合实施例对本发明进行进一步描述。表1中给出了本发明各实施例试样的 配方。
[0045] 采用图1中所示的工艺流程来制备本发明的各实施例中的小损耗超高压陶瓷电容 器用介质材料。
[0046] 实施例1
[0047]首先,采用常规的化学原料通过固相法来合成以下熔块:BaTi03、SrTi03、CaTi〇3、 SrBi2Nb2〇9、和Bi3ZrNb〇9。
[0048] BaTi03的制备: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,然后将混合物放入氧化铝坩埚内在1240Γ下保温煅烧3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。
[0049] SrTi03的制备:将常规的化学原料SrC03和Ti02按照1:1的摩尔比进行配料,将其研 磨混合均匀,然后将混合物放入氧化铝坩埚内在1270Γ保温煅烧3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。
[0050] CaTi03的制备:将常规的化学原料CaC03和Ti02按照1:1的摩尔比进行配料,研磨混 合均匀,然后将混合物放入氧化铝坩埚内在1250Γ下保温煅烧3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。
[0051 ] 8丨32心13〇9的制备:将常规的化学原料別2〇 3、2"2和恥2〇5按3:2 :1的摩尔比进行配 料,球磨混合后在120 °C下进行烘干,然后将烘干的混合物放入氧化铝坩埚中在1150 °C至 1170°C下保温煅烧3小时,通过固相反应来合成Bi3ZrNb09,冷却后研磨过120目筛备用。 [0052] SrBi2Nb2〇9的制备:将常规的化学原料Bi2〇 3、SrC03和Nb2〇5按1:1:1摩尔比进行配 料,球磨混合后在120 °C下进行烘干,然后将烘干的混合物放入氧化铝坩埚中在1030 °C -1050°C下保温煅烧3小时,通过固相反应来合成SrBi2Nb2〇9,冷却后研磨过120目筛备用。 [0053] 然后,取按重量百分比计的按照上述制备方法合成的BaTi0370%,SrTi0320%, CaTi031.5%,SrBi2Nb2〇9〇.2%,Bi3ZrNb0 94.5%,以及按重量百分比计的Nb2〇5〇.5%, Ce020.1 %,ZnO 3.1 %,MnC030.1 %。随后,将以上组分进行配料。将配好的料利用蒸馏水或 去离子水通过球磨机进行研磨混合,其中料:球:水的质量比为1:3:0.8,球磨3小时,加入浓 度为8%的聚乙烯醇溶液,球磨1小时进行造粒,然后将造粒料过70目筛,以获得粒度均匀、 分布良好的粉料。然后,利用25吨的机械压机将该粉料压成生坯密度为3.8±0.02g/cm 3的 坯料,烧成温度为1280~1330 °C,从而获得本实施例的陶瓷电容器用介质材料。然后,用 68%浓度的银浆被银,在850°C下保温10分钟进行烧银,形成银电极,焊接引线,用环氧树脂 进行包封,即得陶瓷电容器。对所获得的陶瓷电容器进行电性能测试,使用实施例1的介质 材料制成的陶瓷电容器所对应的电性能在表2中示出。
[0054]表2中的各性能参数的测试条件如下:
[0055]利用4288A电容量测量仪来测试瓷料的容量与损耗,其中使用的测试电压为1± 0.2V、测试频率为1kHz、测试温度为20 ± 2°C。
[0056] 电容器的介电常数按下列公式计算:
[0057] e = 14.4C · h/D2
[0058] 式中:
[0059] ε:电容率(介电常数);
[0060] C:试样的电容量,pF;
[0061] h:介质的厚度,cm;
[0062] D:电极的直径,cm。
[0063] 利用TH2681A型绝缘电阻测试仪来测试材料的绝缘电阻,其中使用的测试电压为 10(^、测试温度为20±2°(:。
[0064]利用CS2674AX型耐压仪来测试材料的直流、交流下的耐电压,其中使用的测试温 度为 20±2°C。
[0065] 实施例2
[0066] 以与实施例1中相同的方式来制备实施例2的陶瓷电容器用介质材料。首先,采用 常规的化学原料用固相法来合成以下熔块:BaTi0 3、SrTi03、CaTi03、SrBi2Nb20 9、Bi3ZrNb09。 然后,取按重量百分比计的以下组分:BaTi0 371 %,SrTi0317.5%,CaTi032.0 %, SrBi2Nb2〇9〇.6%,Bi3ZrNb094.0%,Nb 2〇5〇.5%,Ce〇2〇.3%,Ζη04·0%,MnC030.1%,并将以上 组分进行配料。将配好的料利用蒸馏水或去离子水通过球磨机进行研磨混合,其中料:球: 水的质量比为1:3 :0.8,球磨3小时,加入浓度为8%的聚乙烯醇溶液,球磨1小时进行造粒, 然后将造粒料过70目筛,利用25吨的机械压机将其压成生坯密度为3.8g/cm 3的坯料,烧成 温度为1280~1330°C,从而获得实施例2的陶瓷电容器用介质材料。然后,用68%浓度的银 浆被银,在850°C下保温10分钟进行烧银,形成银电极,焊接引线,用环氧树脂进行包封,即 得陶瓷电容器。对陶瓷电容器进行电性能测试,利用实施例2的配方制备的电容器所对应的 电性能在下面的表2中示出。
[0067] 实施例3-30
[0068] 以与实施例1中相同的方式来制备表1中的实施例3-30中的陶瓷电容器用介质材 料。并且,采用与实施例1中相同的测试条件对利用表1中的实施例3-30中的陶瓷电容器用 介质材料制成的陶瓷电容器的电性能进行测试,使用实施例3-30的配方制成的电容器所对 应的电性能均在下面的表2中示出。
[0069] 比较例1
[0070] 以与实施例1中相同的方式来制备比较例1的陶瓷电容器用介质材料。首先,采用 常规的化学原料利用固相法来合成以下熔块:BaTi0 3、SrTi03、CaTi03、Bi3ZrNb0 9。然后,取按 重量百分比计的以下组分:BaTi0371 %,SrTi0318.2%,CaTi034.0%,Bi3ZrNb0 94.0%, Nb2〇5〇 · 5 %,Ce〇2〇 · 2 %,ZnO 2 · 0 %,和MnC030 · 1 %,并对以上组分进行配料。将配好的料利 用蒸馏水或去离子水通过球磨机进行研磨混合,其中料:球:水的质量比为1: 3:0.8,球磨3 小时,加入浓度为8%的聚乙烯醇溶液,球磨1小时进行造粒,然后将造粒料过70目筛,利用 25吨的机械压机将
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