复合氧化物掺杂法制备抗还原BCTZ系陶瓷的研究

李波¹，张树人¹，陈祝¹，周晓华¹，王升¹

(1.电子科技大学微电子与固体电子学院,成都,610054)

摘要:提出了一种制备抗还原BCTZ系陶瓷材料的新工艺.采用溶胶-凝胶法在500～800℃下合成复合氧化物掺杂剂,此掺杂剂与水热法合成的超细(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3粉体混合球磨可得抗还原介质瓷料,该瓷料可在还原性气氛中烧成适用于贱金属电极的,具有高介电常数和低介质损耗的多层陶瓷电容器陶瓷材料.本文讨论了复合氧化物掺杂剂的合成温度、陶瓷烧结温度和退火时间等工艺参数对陶瓷介电性能和微结构的影响.研究表明,在低温下合成的纳米颗粒的复合氧化物掺杂剂(纳米掺杂剂)很适合超细瓷料的掺杂改性.在500～800℃内,复合氧化物掺杂剂的合成温度升高将导致BCTZ系陶瓷的居里点、介质损耗和介电常数最大值的降低.对陶瓷烧结工艺的研究表明,采用此新工艺可获得符合Y5V标准的BCTZ系抗还原介质陶瓷,其室温相对介电常数不小于18000,介质损耗低于0.7%,绝缘电阻率达到1012Ω·cm,居里点在5～20℃之间可调,平均晶粒尺寸GAV小于4μm.该新工艺可望用于大容量Y5V镍内电极多层陶瓷电容器的生产.

关键词:多层陶瓷电容器; BCTZ系陶瓷; 复合氧化物掺杂剂; 溶胶-凝胶法; 介电性能; 退火处理;

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