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文檔簡介
1、在宇航、石油勘探等一些特殊領(lǐng)域,高溫電容器件的應(yīng)用需求十分迫切。滿足電子工業(yè)協(xié)會制定的X9R特性或工作溫度范圍更廣的疊層陶瓷電容器越來越不可或缺。國外對于高溫穩(wěn)定型 MLCC制備的關(guān)鍵技術(shù)進行嚴格控制,(Na0.5Bi0.5)TiO3(NBT)體系在多層陶瓷電容器領(lǐng)域的應(yīng)用鮮見報道。因此,本論文針對NBT基陶瓷,通過引入NaNbO3(NN)改善其介電溫度穩(wěn)定性,獲得X9R型的MLCC材料,對NBT基陶瓷的MLCC制備工藝進行研究,成功制
2、備出X9R型的MLCC器件,并在此基礎(chǔ)上通過氧化物摻雜提高NBT基陶瓷的絕緣特性,為其在Ni-MLCC的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
(1-x)NBT-xNN體系陶瓷具有良好的介電溫度穩(wěn)定性,本論文采用固相反應(yīng)法制備了(1-x)NBT-xNN(x=0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)陶瓷,研究了NN對陶瓷結(jié)構(gòu)和介電性能的影響。研究結(jié)果表明,隨著NN含量的增加,陶瓷的弛豫特性更加明顯。一定量的NN能夠改善NBT的介電溫度穩(wěn)定性,使陶瓷的P
3、-E曲線細化,提高陶瓷的儲能密度。在-55-205℃的溫度范圍內(nèi),0.6NBT-0.4NN組分陶瓷的介電損耗小于1%,介電常數(shù)800-1000,容溫變化率在11%以內(nèi),介電溫度穩(wěn)定性好。
多層陶瓷器件制備工藝復(fù)雜,尤其是流延成型、疊層、內(nèi)電極印刷、排膠燒結(jié)等關(guān)鍵工藝條件容易導(dǎo)致多層陶瓷器件的介電性能差異。因此,本論文重點研究了NBT基陶瓷流延工藝,設(shè)計不同排膠燒結(jié)工藝,研究其對多層陶瓷器件的顯微結(jié)構(gòu)及介電性能影響。研究結(jié)果表明
4、,排膠速率盡可能低,燒結(jié)速率要適中,升溫速率太快電極連續(xù)性變差,升溫速率太慢介電性能也會受影響。在-55℃-205℃溫度范圍內(nèi),0.6NBT-0.4NN陶瓷的MLCC器件具有介電常數(shù)800-1000,介電損耗小于1%,容溫變化率滿足EIA X9R的標準。
另外,0.6NBT-0.4NN組分陶瓷介電溫度穩(wěn)定性好,但抗還原性能較差,在此基礎(chǔ)上對NBT-NN陶瓷基料進行摻雜MnO2、MgO、Y2O3等,研究氧化物對0.6NBT-0.
5、4NN物相結(jié)構(gòu)、介電性能及絕緣電阻的影響。結(jié)果表明,MnO2、MgO、Y2O3摻雜均使得陶瓷在-55℃-205℃的高溫端容溫變化增大,降低了其介電溫度穩(wěn)定性,但可以提高陶瓷絕緣電阻率,降低漏導(dǎo)電流,從而提高其抗還原能力。陶瓷(1-x)[0.6NBT-0.4NN]-xMnO2(x=0.015,0.025)、(1-x)[0.6NBT-0.4NN]-xMgO(x=0.005,0.007)和(1-x)[0.6NBT-0.4NN]-xY2O3(0
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