本發明涉及電容器材料
技術領域：
，特別涉及一種改良型半導體陶瓷電容器材料及其制備方法。
背景技術：
：隨著社會化及工業化的發展，為了解決電容器因潮濕而失效的問題，以陶瓷為材料、結構簡單的瓷片電容器應運而生，在低容量電路中廣泛應用。此后，不同介電常數、不同結構、不同功能的陶瓷電容器相繼出現。當代電子技術向著高頻方向發展，只有陶瓷電容器才能才千兆赫以上頻率范圍內發揮作用。溫度補償電容器可以保證在環境溫度變化的情況下，也能正常工作。近年來，電子元件朝著輕薄和小型化發展，對電容器的要求則為增加電容器每單元體積的電容量，多層陶瓷電容器以大容量、小體積而適應了這一趨勢的發展。當今陶瓷電容器無論是在數量還是在未來發展的潛力方面，都已占據了主導地位。為了適應陶瓷電容器的發展要求，應對行業的要求，陶瓷電容器的發展也需要與時俱進，跟上行業的發展需求。所以研制出和電容器息息相關的電容器用材料就顯得尤為重要。本發明旨在研究一種改良型半導體陶瓷電容器材料，使研制出的材料能滿足電容器行業發展的新要求、新標準，性能增強，穩定性更高。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明提供一種改良型半導體陶瓷電容器材料及其制備方法，通過采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到了一種改良型半導體陶瓷電容器材料，其電容量大，電容性能穩定，具有較高的介電常數，體積小，可以應用于高性能、多功能電子產品行業，具有較好的應用前景。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種改良型半導體陶瓷電容器材料，由下列重量份的原料制成：鈦酸鋇12-26份、氧化釹5-17份、二氧化鈦3-12份、納米陶瓷粉15-35份、玻璃纖維2-5份、二氧化硅2-9份、氧化鋅3-12份、鈦酸鍶3-7份、鈦酸鉍2-6份、氧化鎳2-5份、二氧化錳3-7份、氯化鋅銨4-7份、有機粘合劑7-13份、變性劑2-6份、還原劑3-8份。優選地，所述有機粘合劑選自聚苯乙烯、聚醋酸乙烯樹脂、脲醛樹脂、聚丙烯酸酯中的一種或幾種。優選地，所述變性劑選自苯甲酰胺、對氨基苯磺酰胺、N-乙基對甲苯磺酰胺、1-萘乙酰胺中的一種或幾種。優選的，所述還原劑選自碳酸銨、鉀鋁釩、過硫酸銨、乙酸鋇中的一種或幾種。所述的改良型半導體陶瓷電容器材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照重量份稱取各原料；（2）將鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間2-5小時,超聲功率200-500W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、變性劑，高壓反應釜的壓強為10-16MPa,反應時間為30-60分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入有機粘合劑、還原劑，在還原性氣體氛圍中混煉90-120分鐘，轉速1000-1200r/min，反應溫度為800-1000℃，然后冷卻至200-300℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品。優選地，所述步驟（4）中，還原性氣體氛圍為二氧化碳氣體氛圍。優選地，所述步驟（5）中，抽濾機的孔徑為10-20μm。優選地，所述步驟（6）中，螺桿擠出機的螺桿轉速為1000-1200r/min，料筒溫度200-300℃。本發明與現有技術相比，其有益效果為：（1）本發明的改良型半導體陶瓷電容器材料以鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍為主要成分，通過加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、變性劑、有機粘合劑、還原劑，輔以超聲粉碎、高壓變性、高溫密煉、抽濾、熔融、擠出、塑型等工藝，使得制備而成的改良型半導體陶瓷電容器材料，其電容量大，電容性能穩定，具有較高的介電常數，體積小，可以應用于高性能、多功能電子產品行業，具有較好的應用前景。（2）本發明的改良型半導體陶瓷電容器材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。具體實施方式下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。實施例1（1）按照重量份稱取鈦酸鋇12份、氧化釹5、二氧化鈦3份、納米陶瓷粉15份、玻璃纖維2份、二氧化硅2份、氧化鋅3份、鈦酸鍶3份、鈦酸鉍2份、氧化鎳2份、二氧化錳3份、氯化鋅銨4份、聚苯乙烯7份、苯甲酰胺2份、碳酸銨3份；（2）將鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間2小時,超聲功率200W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、苯甲酰胺，高壓反應釜的壓強為10MPa,反應時間為30分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入聚苯乙烯、碳酸銨，在二氧化碳氣體氛圍中混煉90分鐘，轉速1000r/min，反應溫度為800℃，然后冷卻至200℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾，抽濾機的孔徑為10μm；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿轉速為1000r/min，料筒溫度200℃。制得的改良型半導體陶瓷電容器材料的性能測試結果如表1所示。實施例2（1）按照重量份稱取鈦酸鋇17份、氧化釹9份、二氧化鈦7份、納米陶瓷粉22份、玻璃纖維3份、二氧化硅4份、氧化鋅5份、鈦酸鍶4份、鈦酸鉍3份、氧化鎳3份、二氧化錳4份、氯化鋅銨5份、聚醋酸乙烯樹脂9份、對氨基苯磺酰胺3份、鉀鋁釩5份；（2）將鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間3小時,超聲功率300W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、對氨基苯磺酰胺，高壓反應釜的壓強為12MPa,反應時間為40分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入聚醋酸乙烯樹脂、鉀鋁釩，在二氧化碳氣體氛圍中混煉100分鐘，轉速1050r/min，反應溫度為900℃，然后冷卻至220℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾，抽濾機的孔徑為12μm；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿轉速為1050r/min，料筒溫度220℃。制得的改良型半導體陶瓷電容器材料的性能測試結果如表1所示。實施例3（1）按照重量份稱取鈦酸鋇21份、氧化釹13份、二氧化鈦10份、納米陶瓷粉30份、玻璃纖維4份、二氧化硅7份、氧化鋅11份、鈦酸鍶6份、鈦酸鉍5份、氧化鎳4份、二氧化錳6份、氯化鋅銨6份、脲醛樹脂10份、N-乙基對甲苯磺酰胺5份、過硫酸銨7份；（2）將鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間4小時,超聲功率400W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、N-乙基對甲苯磺酰胺，高壓反應釜的壓強為14MPa,反應時間為50分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入脲醛樹脂、過硫酸銨，在二氧化碳氣體氛圍中混煉110分鐘，轉速1100r/min，反應溫度為950℃，然后冷卻至260℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾，抽濾機的孔徑為18μm；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿轉速為1100r/min，料筒溫度260℃。制得的改良型半導體陶瓷電容器材料的性能測試結果如表1所示。實施例4（1）按照重量份稱取鈦酸鋇26份、氧化釹17份、二氧化鈦12份、納米陶瓷粉35份、玻璃纖維5份、二氧化硅9份、氧化鋅12份、鈦酸鍶7份、鈦酸鉍6份、氧化鎳5份、二氧化錳7份、氯化鋅銨7份、聚丙烯酸酯13份、1-萘乙酰胺6份、乙酸鋇8份；（2）將鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間5小時,超聲功率500W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、1-萘乙酰胺，高壓反應釜的壓強為16MPa,反應時間為60分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入聚丙烯酸酯、乙酸鋇，在二氧化碳氣體氛圍中混煉120分鐘，轉速1200r/min，反應溫度為1000℃，然后冷卻至300℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾，抽濾機的孔徑為20μm；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿轉速為1200r/min，料筒溫度300℃。制得的改良型半導體陶瓷電容器材料的性能測試結果如表1所示。對比例1（1）按照重量份稱取鈦酸鋇12份、納米陶瓷粉15份、玻璃纖維2份、二氧化硅2份、氧化鋅3份、鈦酸鍶3份、鈦酸鉍2份、氧化鎳2份、二氧化錳3份、氯化鋅銨4份、聚苯乙烯7份、苯甲酰胺2份、碳酸銨3份；（2）將鈦酸鋇、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間2小時,超聲功率200W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、苯甲酰胺，高壓反應釜的壓強為10MPa,反應時間為30分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入聚苯乙烯、碳酸銨，在二氧化碳氣體氛圍中混煉90分鐘，轉速1000r/min，反應溫度為800℃，然后冷卻至200℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾，抽濾機的孔徑為10μm；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿轉速為1000r/min，料筒溫度200℃。制得的改良型半導體陶瓷電容器材料的性能測試結果如表1所示。對比例2（1）按照重量份稱取氧化釹17份、二氧化鈦12份、納米陶瓷粉35份、玻璃纖維5份、鈦酸鍶7份、鈦酸鉍6份、氧化鎳5份、二氧化錳7份、氯化鋅銨7份、聚丙烯酸酯13份、1-萘乙酰胺6份、乙酸鋇8份；（2）將氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、鈦酸鍶、鈦酸鉍混合，加入等質量的苯甲酰氯溶液中，進行超聲分散作用，超聲時間5小時,超聲功率500W，得到預混混合物；（3）將預混混合物注入高壓反應釜中，并依次加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、1-萘乙酰胺，高壓反應釜的壓強為16MPa,反應時間為60分鐘，獲得的混合物為變性活化物；（4）將得到的變性活化物投入密煉機中，加入聚丙烯酸酯、乙酸鋇，在二氧化碳氣體氛圍中混煉120分鐘，轉速1200r/min，反應溫度為1000℃，然后冷卻至300℃，得到的混合液為成品原液；（5）將上述成品原液注入抽濾機中抽濾，抽濾機的孔徑為20μm；（6）抽濾出的液體直接注入螺桿擠出機中熔融、擠出、塑型，即得成品，螺桿擠出機的螺桿轉速為1200r/min，料筒溫度300℃。制得的改良型半導體陶瓷電容器材料的性能測試結果如表1所示。將實施例1-4和對比例1-2的改良型半導體陶瓷電容器材料分別進行耐壓強度值、介電常數、介質耗損（1MHz交流工作電流下）、比電阻和比容差這幾項性能測試。表1 耐壓強度值（Kv/mm）介電常數（εr）介質損耗（tanδ,1MHz交流工作電流下）比電阻（Ω.cm）比容差（ΔC/C,%,-30℃-+85℃）實施例1492.1*1064.3*10-37.8*1011 -5.8++5.6實施例2512.5*1065.0*10-37.9*1011 -6.9-+6.1實施例3502.2*1064.5*10-38.1*1011 -5.3-+5.9實施例4522.3*1064.8*10-38.3*1011 -5.8-6.3對比例1165.7*1037.5*10-27.1*108 -11.9-+16.1對比例2174.3*1036.9*10-26.3*108 -11.8-16.3本發明的改良型半導體陶瓷電容器材料以鈦酸鋇、氧化釹、二氧化鈦、納米陶瓷粉、玻璃纖維、二氧化硅、氧化鋅、鈦酸鍶、鈦酸鉍為主要成分，通過加入氧化鎳、二氧化錳、氯化鋅銨、變性劑、有機粘合劑、還原劑，輔以超聲粉碎、高壓變性、高溫密煉、抽濾、熔融、擠出、塑型等工藝，使得制備而成的改良型半導體陶瓷電容器材料，其電容量大，電容性能穩定，具有較高的介電常數，體積小，可以應用于高性能、多功能電子產品行業，具有較好的應用前景。本發明的改良型半導體陶瓷電容器材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
技術領域：
，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3