BaTiO-,3--BiScO-,3-基寬溫穩(wěn)定型MLCC介質(zhì)陶瓷的制備及介電性能研究.pdf

1、多層陶瓷電容器(MLCC)是電子信息產(chǎn)品的重要組成元件，其核心材料是BaTiO_3基陶瓷構(gòu)成的、容溫變化率≤±15％的介質(zhì)材料。目前廣泛應(yīng)用的X7R系MLCC只能在-55～125℃溫度范圍內(nèi)使用，但是隨著石油勘探、航空航天、混合動(dòng)力汽車(chē)、軍工產(chǎn)品等領(lǐng)域的需求，工作溫度上限提高到150℃以上甚至200℃。因此，制備工作溫度更高、溫度范圍更寬的MLCC介質(zhì)材料是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的重點(diǎn)，但是目前的介質(zhì)材料無(wú)法滿(mǎn)足性能需求。
　　 針對(duì)存在的

2、問(wèn)題，本論文以BaTiO_3-BiScO_3(BT-BS)基陶瓷體系為研究對(duì)象，開(kāi)展了以下工作：(1)研究了(0.8-x)BaTiO_3-0.10BiScO_3-0.10PbTiO_3-xPb(Ni_1/3Nb_2/3)O_3(x=0.05～0.20,簡(jiǎn)稱(chēng)BT-BS-PT-PNN)陶瓷的介電性能；(2)玻璃料的添加對(duì)介質(zhì)材料燒結(jié)工藝及其介電性能的影響；(3)以(0.8-x)BaTiO_3-0.10BiScO_3-0.10PbTiO_3-

3、x(K_0.5Na_0.5)NbO_3(x=0.05～0.20，簡(jiǎn)稱(chēng)BT-BS-PT-KNN)系陶瓷為研究對(duì)象，對(duì)這個(gè)體系的介電性能和“核-殼”結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入探討。研究結(jié)果表明，PNN的加入可以展寬居里峰，改善材料低溫端的溫度穩(wěn)定性，但是也會(huì)降低材料的介電常數(shù)，PT的加入可以提高材料整體的介電常數(shù)，但是也會(huì)損害材料的溫度穩(wěn)定性。摻雜后材料體系表現(xiàn)出明顯的頻率色散和彌散相變，且“彌散相變”引起的較低的容溫變化率有利于得到可以在更寬溫度范圍

4、內(nèi)使用的溫度穩(wěn)定型MLCC。為了降低這個(gè)材料體系的燒結(jié)溫度，加入了2％和5％的玻璃料并觀察玻璃料對(duì)材料燒結(jié)溫度和介電性能的影響，發(fā)現(xiàn)加入2％的玻璃料已經(jīng)可以達(dá)到降低燒結(jié)溫度的目標(biāo)，且對(duì)介電性能的影響也不大。本體系中性能較好的為0.65BT-0.10BS-0.10PT-0.15PNN試樣，其容溫變化率已經(jīng)能在-55～175℃滿(mǎn)足±15％以?xún)?nèi)，室溫介電常數(shù)1449。
　　 BT-BS-PT-KNN系陶瓷的介電性能和“核-殼”結(jié)構(gòu)關(guān)系