鈦酸鋇基低頻熱穩(wěn)定陶瓷摻雜CCTO和玻璃的研究.pdf

1、多層陶瓷電容器(Multilayer Ceramic Capacitor,簡(jiǎn)稱MLCC)作為電容器中最基礎(chǔ)、最重要的一類元件被廣泛的應(yīng)用于電子信息產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)榫哂休^高的介電常數(shù)和較好的溫度穩(wěn)定性,MLCC受到越來(lái)越多的重視。
　　鈦酸鋇(BaTiO3)在MLCC的制造與研究中一直被廣泛使用,本文主要研究了BaTiO3基陶瓷材料的介電性能和溫度穩(wěn)定性。純BaTiO3制造的陶瓷材料在介電性能和溫度性能方面不能滿足X7R、X8R

2、等要求,而不能用來(lái)制備具有高介電性能的MLCC。因此需要對(duì)純BaTiO3進(jìn)行摻雜改性,從而改善BaTiO3基陶瓷材料的介電性能和溫度特性。
　　首先,利用Nb2O5、Co2O3、CeO2、Nd2O3和MnCO3對(duì)BaTiO3基陶瓷材料進(jìn)行摻雜改性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摻雜了M(Nb2O5、Co2O3、CeO2、Nd2O3、MnCO3)的 BaTiO3基陶瓷材料在介電常數(shù)和溫度穩(wěn)定性方面有很大提升,但是還不能符合X8R的性能要求。為了進(jìn)一

3、步改進(jìn)BaTiO3基陶瓷材料的綜合性能,在BaTiO3摻雜M的基礎(chǔ)上進(jìn)一步摻雜新的摻雜劑CCTO。以CaCO3、CuO、TiO2為原料,采用固相法制備了CCTO,在BaTiO3中摻雜CCTO進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摻雜CCTO后陶瓷晶粒明顯長(zhǎng)大,介電性能會(huì)隨著CCTO的摻雜量改變,介電常數(shù)居里峰會(huì)隨CCTO摻雜量增加而向高溫方向移動(dòng)。在燒結(jié)溫度為1160℃時(shí),添加有M和7wt％CCTO的BaTiO3陶瓷片樣品,在-55℃～+150℃的介

4、電常數(shù)變化率在±15%以內(nèi),符合X8R要求。
　　為了降低MLCC的燒結(jié)溫度,本文還研究了在BaTiO3基陶瓷材料中摻雜玻璃的研究。玻璃的加入可以有效降低燒結(jié)溫度,使MLCC的制造工藝得到簡(jiǎn)化,成本得到降低。本文重點(diǎn)研究了Y、CM、BCB三種玻璃摻雜劑對(duì)BaTiO3基陶瓷材料的燒結(jié)溫度以及介電性能的影響。結(jié)果表明,BCB玻璃對(duì)燒結(jié)溫度的降低效果最好,CM玻璃也有一定效果但不顯著,Y玻璃效果最差。摻雜2%BCB玻璃,在900℃與92