低温烧结宽温稳定性MLCC介质材料研究

作     者：佘广益 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张树人

授予年度：2010年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：多层陶瓷电容器 钛酸钡 居里温度 低烧X8R 耐高温 

摘      要：现在多层陶瓷电容器(MLCC)技术的发展比较快,X7R MLCC由于具有高介电常数和较好的温度稳定性(-55℃～125℃,?C/C25℃≤±15%)应用较为广泛;而X8R MLCC(-55℃～150℃,?C/C25℃≤±15%)目前研究较多,但为了节约成本降低能耗提高市场竞争力需要降低X8R陶瓷的烧结温度(约降低到1000℃左右)。 像天然气井、油井,我们要下去测它的温度、压力,而它现在已经达到很深了(约五六千米),最高工作温度可以达到200℃,这就要求MLCC能够在更宽的温度范围内具有高可靠性。因此低温烧结宽温稳定性MLCC介质材料是目前多层陶瓷电容器发展的一个重要方向。 本论文以高Ag(Ag≥70%)的Ag-Pd合金作为内电极,BaTiO3为基料的MLCC瓷料为研究对象,通过调整配方和调整工艺等手段,降低了陶瓷烧结温度、提高了MLCC的温度应用范围。实验研究的主要成果和结论如下: 1.研究了玻璃(钾硼硅和钡铜硼玻璃)、Cu2+离子、以及金属粉末Mg、Al掺杂对降低BaTiO3陶瓷烧结温度及介电性能的影响,结果发现都有一定的降烧作用,但Cu2+离子对降烧的效果最明显且对介电性能的改善最好。 2.研究了提高绝缘电阻的方法(中和多余的电子或空穴的方法和掺杂CaZrO3),发现这两种方法都起到了较好的效果。 3.研究了工艺(球磨时间、压制的圆片大小)和粒径(掺杂剂颗粒大小、BT基料颗粒大小)对介电性能的影响,发现工艺和粒径对介电性能都有较大的影响。 4.研究了Nb2O5、CuNb2O6掺杂对BT-Nb-Zn体系的影响,MgO掺杂对BT-Nb-Mg体系的影响,发现CuNb2O6能够平坦温度特性,而MgO对改善温度特性效果不佳。 5.初步研究了耐高温材料的制备,制备的瓷料基本满足工程要求。 6.最后将实验室圆片和工厂圆片及MLCC产品的介电性能做了比较,并给出了一个MLCC产品的瓷粉检验报告。