一种巨介电陶瓷材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107244897A(43)申请公布日2017.10.13(21)申请号201710278363.5(22)申请日2017.04.25(71)申请人欧钛鑫光电科技（苏州）有限公司地址215000江苏省苏州市相城区观塘路1号(72)发明人王海侠刘来君(74)专利代理机构苏州睿昊知识产权代理事务所(普通合伙)32277代理人伍见(51)Int.Cl.C04B35/01(2006.01)C04B35/64(2006.01)C04B35/626(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种巨介电陶瓷材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种巨介电陶瓷材料及其制备方法，以碳酸钡，三氧化二钴和五氧化二铌为原料，在200～450转/分钟的速度混合球磨8～24小时，将球磨后的粉料在单向压力200～400MPa下压制成型；然后放到高压烧结炉中，先加高压3～7GPa，再以20～40℃/min的升温速率升温至1000～1200℃烧结30～120分钟，然后以20～50℃/min的速度降至室温，最后撤去高压。本发明在超高压下烧结，有利于Ba(Co0.5Nb0.5)O3陶瓷体保持稳定；化合物在整个高温合成过程中均保持在超高压状态，抑制了由于晶格应变等导致的第二相的出现，从而可以得到纯的Ba(Co0.5Nb0.5)O3陶瓷体。CN107244897ACN107244897A权利要求书1/1页1.一种巨介电陶瓷材料，其特征在于，巨介电陶瓷材料按照化学反应式4BaCO3+Nb2O5+Co2O3＝4Ba(Co0.5Nb0.5)O3+4CO2制得，其中，碳酸钡、五氧化二铌、三氧化二钴的摩尔比为4:1:1，每种原料摩尔比含量偏差范围为0-5％。2.根据权利要求1所述的巨介电陶瓷材料，其特征在于，所述碳酸钡、五氧化二铌、三氧化二钴为分析纯或高纯原料。3.一种巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以碳酸钡、五氧化二铌和三氧化二钴为原料，按通式Ba(Co0.5Nb0.5)O3的化学计量比进行配料，获得原料混合物；(2)将步骤(1)配制好的原料混合物投入至球磨机中，加入氧化锆球和无水乙醇为球磨介质，在球磨机中混合均匀，然后将混合后的浆料烘干，获得粉体；(3)将步骤(2)中获得的粉体在单向压力200～400MPa下压制成型，获得块体；(4)将步骤(3)成型的块体，置于高压烧结炉中进行烧结，降到室温后，撤去高压，即得到Ba(Co0.5Nb0.5)O3巨介电陶瓷体。4.根据权利要求3所述的一种巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述氧化锆球质量为(1)中原料混合物质量的4～8倍，所述无水乙醇质量为原料混合物质量的0.5～2倍。5.根据权利要求3所述的一种巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的球磨机为行星式球磨机，原料混合物在行星式球磨机中球磨混合8～24小时，转速为200～450转/分钟。6.根据权利要求3所述的一种巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将球磨混合后的浆料取出，在80℃～140℃温度下烘干，获得粉体。7.根据权利要求3所述的一种巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中高温烧结的条件为：先加高压3～8GPa，以20～40℃/min的升温速率升至1000～1200℃，保温30～120分钟进行烧结，然后以20～50℃/min的速度降到室温，最后撤去高压。2CN107244897A说明书1/5页一种巨介电陶瓷材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电子陶瓷领域，具体涉及一种Ba(Co0.5Nb0.5)O3巨介电陶瓷材料及其制备方法。背景技术[0002]微电子信息技术的快速发展对电子元器件的微型化、集成化提出了更高的要求，作为电子元器件的重要组分部分，电介质陶瓷的研究受到人们越来越多的关注。随着信息技术领域尤其是电子和微电子行业的发展以及极端环境下的工作需要，具有良好的温度和频率稳定性的巨介电常数、低介电损耗的电介质材料有着广泛的应用前景。[0003]具有钙钛矿结构的陶瓷材料一直因其巨大的介电常数和和很低的介电损耗而备受关注，并且钙钛矿结构陶瓷材料能够在很宽的温度和频率范围内保持稳定性。近年来，电子元器件日新月异，小型化、高效能和低功耗成为重要发展方向，并且对器件的各种声光电热磁等性能有了更多细致的要求。这也要求去研究更多元素的物理化学性能，开发出更多的新材料种类来满足不同层次的需求。[0004]位于第五副族的三种元素钒、铌、钽均为非铁磁性元素，并且已经在生产和生活中得到广泛运用，研究并进一步发展这些元素的应用具有重要的经济效益。例如，用钽电容器用在军事国防等消费领域，但钽元素资源紧缺，因此钽元素成了一种战略