一種陶瓷電容器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種陶瓷電容器，更具體的說，尤其涉及一種采用兩圓柱筒形狀的內、外極板形成電容器兩極板的陶瓷電容器。
【背景技術】
[0002]電容器是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質構成。當在兩金屬電極間加上電壓時，電極上就會存儲電荷，所以電容器是儲能元件。目前的電容電介質大多是氧化鋅等陶瓷、云母、玻璃、塑料、金屬氧化物。此類電容器介質耐壓值不高、損耗大，影響到使用的安全性。
【發明內容】
[0003]本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種陶瓷電容器。
[0004]本發明的陶瓷電容器，包括金屬導體材料制成的外極板、內極板、上引線和下引線，上引線與內極板電連接，下引線與外極板電連接;其特征在于:所述外極板和內極板均為一端開口且同軸設置的圓柱筒形狀，內極板位于外極板中，內極板與外極板之間填充有陶瓷介質，外極板的開口處設置有對陶瓷介質和內極板密封的絕緣端蓋，外極板和絕緣端蓋的外圍包括有絕緣層。
[0005]本發明的陶瓷電容器，所述絕緣層外圍的外極板上設置有對絕緣層進行擠壓固定的環形槽;所述上引線、下引線通過焊點分別與內極板、外極板相連接。
[0006]本發明的陶瓷電容器中的陶瓷介質，陶瓷介質包括質量分數為6O %?8 O %的BaTi03、質量分數為5%?18%的CeC13、質量分數為6%?13%的SrTi03、質量分數為6%?16%的CaC03，BaTi03為基材，BaTi03、CeC13、SrTi03和CaC03混合后采用固相法使其發生固相反應。
[0007]本發明的陶瓷電容器的陶瓷介質的制作方法，通過以下步驟來實現:a).稱取物料，按照權利要求3所述的質量配比，稱取適量的BaTi03、CeC13、SrTi03和CaC03，并將其倒入攪拌設備中混合均勻;b).物料的球磨，將混合后的物料倒入球磨設備中，球磨2?3個小時;c).物料過篩，將球磨完畢后的物料過82目篩，以濾掉顆粒較大的物料;d).加入粘合劑，向過篩后的物料中加入聚乙烯醇，直至物料成粘稠狀;e).壓制成型，根據制作電容器所需陶瓷介質的高度，將粘稠狀物料壓制成高度具有一定余量的塊狀;f).排膠，將壓制成型后的塊狀物料放入加熱設備中，將其加熱至600 °C，并保持該溫度20?30min，以便將塊狀物料中的聚乙烯醇排凈；g).物料燒結，將排膠后的塊狀物料放入燒結設備中，將物料加熱至1230°C并維持2?3hr，以獲取性能優良的陶瓷介質。
[0008]本發明的陶瓷電容器的制造方法，通過以下步驟來實現:
I).配料切割，根據外極板的內徑和高度，將制作陶瓷介質的坯料切割成一定數量的直徑與外極板內徑相等、高度符合要求的圓柱形體;2).鉆孔，在步驟I)獲取的圓柱形陶瓷介質的中心鉆出用于容納內極板的柱形孔，并保證柱形孔的另一端不穿透陶瓷介質的底部；3).裝配極板，首先將陶瓷介質裝配至外極板的內部空腔中，然后再將內極板裝配至陶瓷介質的柱形孔中；4).焊接引線，在外極板和內極板的中央位置處分別焊接引線，以形成下引線、上引線;5).裝配絕緣端蓋并碾壓，首先，將絕緣端蓋裝配到外極板內部空腔的頂端，并使其內極板的上端緊密接觸;然后，將外極板放置到滾壓裝置上滾壓，以形成環形槽，實現外極板端部的密封;6).封絕緣層，最后在外極板的絕緣端蓋外表面上封裝一層絕緣層，SP完成了陶瓷電容器的制作。
[0009]本發明的有益效果是:本發明的陶瓷電容器，通過設置圓柱筒形狀的內極板和外極板，使得內、外極板之間可形成較大的對應面積，有利于增大電容值。陶瓷介質采用BaTi03、CeC13、SrTi03、CaC03做介電材料，可有效提高電容器的容量，并且可縮小電容器的體積，方便使用，還可有效提高耐壓值和介質常數，減小介質損耗。采用該配方制造的電容器的介電常數er為3802、介電損耗正切值tgS為4.2X10-3、交流耐壓值Eb為9.2MV/m。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的陶瓷電容器的結構示意圖；
圖中:I外極板，2內極板，3陶瓷介質，4上引線，5下引線，6絕緣端蓋，7絕緣層，8焊點，9環形槽。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0012]如圖1所示，給出了本發明的陶瓷電容器的結構示意圖，其由外極板1、內極板2、陶瓷介質3、上引線4、下引線5、絕緣端蓋6、絕緣層7構成，所示的外極板I和內極板2為圓柱筒形狀，內極板2位于外極板I中并與其同軸設置，外極板I和內極板2采用導電金屬材料，如鋁，以構成電容器的兩個極板。陶瓷介質3位于內極板2與外極板I之間，陶瓷介質3具有很到的介電常數和耐壓性能，有利于形成電容值較大的電容器，并具有優良的耐用性能。
[0013]所示的上引線4通過焊點8與內極板2相連接，下引線5通過焊點8與外極板I相連接，上引線4、下引線5形成電容器的兩個引腳。絕緣端蓋6設置于外極板I的開口處，用于實現對陶瓷介質3和內極板2的密封。絕緣層7位于外極板I和絕緣端蓋6的外表面上，實現外極板I的絕緣和密封作用。
[0014]陶瓷介質3包括質量分數為60%?80%的BaTi03、質量分數為5%?18%的CeC13、質量分數為6%?13%的SrTi03、質量分數為6%?16%的Ca⑶3，BaTi03為基材，BaTi03、CeC13、SrTi03和CaC03混合后采用固相法使其發生固相反應。
[0015]陶瓷介質3的制作方法，通過以下步驟來實現:
a).稱取物料，按照權利要求3所述的質量配比，稱取適量的BaTi03、CeC13、SrTi03和CaC03，并將其倒入攪拌設備中混合均勻；
b).物料的球磨，將混合后的物料倒入球磨設備中，球磨2?3個小時；
c).物料過篩，將球磨完畢后的物料過82目篩，以濾掉顆粒較大的物料；
d).加入粘合劑，向過篩后的物料中加入聚乙烯醇，直至物料成粘稠狀；
e).壓制成型，根據制作電容器所需陶瓷介質的高度，將粘稠狀物料壓制成高度具有一定余量的塊狀； f).排膠，將壓制成型后的塊狀物料放入加熱設備中，將其加熱至600°C，并保持該溫度20?30min，以便將塊狀物料中的聚乙烯醇排凈；
g).物料燒結，將排膠后的塊狀物料放入燒結設備中，將物料加熱至1230°C并維持2?3hr，以獲取性能優良的陶瓷介質。
[0016]制作陶瓷電容器的方法，通過以下步驟來實現:
1).配料切割，根據外極板的內徑和高度，將制作陶瓷介質的坯料切割成一定數量的直徑與外極板內徑相等、高度符合要求的圓柱形體；
2).鉆孔，在步驟I)獲取的圓柱形陶瓷介質的中心鉆出用于容納內極板的柱形孔，并保證柱形孔的另一端不穿透陶瓷介質的底部；
3).裝配極板，首先將陶瓷介質裝配至外極板的內部空腔中，然后再將內極板裝配至陶瓷介質的柱形孔中；
4).焊接引線，在外極板和內極板的中央位置處分別焊接引線，以形成下引線、上引線；
5).裝配絕緣端蓋并碾壓，首先，將絕緣端蓋裝配到外極板內部空腔的頂端，并使其內極板的上端緊密接觸;然后，將外極板放置到滾壓裝置上滾壓，以形成環形槽，實現外極板端部的封；
6).封絕緣層，最后在外極板的絕緣端蓋外表面上封裝一層絕緣層，即完成了陶瓷電容器的制作。
【主權項】
1.一種陶瓷電容器，包括金屬導體材料制成的外極板(1)、內極板(2)、上引線(4)和下弓丨線(5)，上引線與內極板電連接，下引線與外極板電連接;其特征在于:所述外極板和內極板均為一端開口且同軸設置的圓柱筒形狀，內極板位于外極板中，內極板與外極板之間填充有陶瓷介質(3)，外極板的開口處設置有對陶瓷介質和內極板密封的絕緣端蓋(6)，外極板和絕緣端蓋的外圍包括有絕緣層(7)。2.根據權利要求1所述的陶瓷電容器，其特征在于:所述絕緣層(7)外圍的外極板(I)上設置有對絕緣層進行擠壓固定的環形槽(9);所述上引線(4)、下引線(5)通過焊點(8)分別與內極板(2)、外極板(I)相連接。3.—種用于制作權利要求1中所述的陶瓷介質的材料，其特征在于:陶瓷介質(3)包括質量分數為60%?80%的BaTi03、質量分數為5%?18%的CeCl 3、質量分數為6%?13%的SrTi03、質量分數為 6% ?16% 的 CaC03，BaTi03 為基材，BaTi03、CeCl 3、SrTi03 和 CaC03 混合后采用固相法使其發生固相反應。4.一種用于制作權利要求3所述陶瓷介質的材料的方法，其特征在于，通過以下步驟來實現: a).稱取物料，按照權利要求3所述的質量配比，稱取適量的BaTi03、CeC13、SrTi03和CaC03，并將其倒入攪拌設備中混合均勻； b).物料的球磨，將混合后的物料倒入球磨設備中，球磨2?3個小時； c).物料過篩，將球磨完畢后的物料過82目篩，以濾掉顆粒較大的物料； d).加入粘合劑，向過篩后的物料中加入聚乙烯醇，直至物料成粘稠狀； e).壓制成型，根據制作電容器所需陶瓷介質的高度，將粘稠狀物料壓制成高度具有一定余量的塊狀； f).排膠，將壓制成型后的塊狀物料放入加熱設備中，將其加熱至600°C，并保持該溫度20?30min，以便將塊狀物料中的聚乙烯醇排凈； g).物料燒結，將排膠后的塊狀物料放入燒結設備中，將物料加熱至1230°C并維持2?3hr，以獲取性能優良的陶瓷介質。5.—種用于制作權利要求1所述的陶瓷電容器的方法，其特征在于，通過以下步驟來實現: 1).配料切割，根據外極板的內徑和高度，將制作陶瓷介質的坯料切割成一定數量的直徑與外極板內徑相等、高度符合要求的圓柱形體； 2).鉆孔，在步驟I)獲取的圓柱形陶瓷介質的中心鉆出用于容納內極板的柱形孔，并保證柱形孔的另一端不穿透陶瓷介質的底部； 3).裝配極板，首先將陶瓷介質裝配至外極板的內部空腔中，然后再將內極板裝配至陶瓷介質的柱形孔中； 4).焊接引線，在外極板和內極板的中央位置處分別焊接引線，以形成下引線、上引線； 5).裝配絕緣端蓋并碾壓，首先，將絕緣端蓋裝配到外極板內部空腔的頂端，并使其內極板的上端緊密接觸;然后，將外極板放置到滾壓裝置上滾壓，以形成環形槽，實現外極板端部的封； 6).封絕緣層，最后在外極板的絕緣端蓋外表面上封裝一層絕緣層，即完成了陶瓷電容器的制作。
【專利摘要】本發明的陶瓷電容器，包括金屬導體材料制成的外極板、內極板、上引線和下引線，特征在于：所述外極板和內極板均為一端開口且同軸設置的圓柱筒形狀，內極板位于外極板中，內極板與外極板之間填充有陶瓷介質，外極板的開口處設置有對陶瓷介質和內極板密封的絕緣端蓋，外極板和絕緣端蓋的外圍包括有絕緣層。本發明的陶瓷電容器，通過設置圓柱筒形狀的內極板和外極板，使得內、外極板之間可形成較大的對應面積，有利于增大電容值。陶瓷介質采用BaTiO3、CeCl3、SrTiO3、CaCO3做介電材料，可有效提高電容器的容量，并且可縮小電容器的體積，方便使用，還可有效提高耐壓值和介質常數，減小介質損耗。
【IPC分類】H01G4/12, H01G4/28, H01G13/00
【公開號】CN105590750
【申請號】CN201610152039
【發明人】潘為剛
【申請人】山東交通學院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年3月17日