周媛等：低温烧结新型钛酸钡陶瓷复合材料的介电性能研究

绝缘材料2013，46(1)

低温烧结新型钛酸钡陶瓷复合材料的

介电性能研究

周

媛1，王田禾1，靳伏丽2，胡中石2

（1.国电科学技术研究院，南京210031；2.保定龙源电气有限公司，河北保定071000）摘要：为降低片式多层陶瓷电容器（MLCC）的成本，研究了适宜低温烧结的陶瓷复合材料配方。向钛酸钡中添加不同的无机填料，对浆料进行球磨，然后将研磨好的浆料进行压片，低温烧结，制备出适宜低温烧结的陶瓷复合材料，并对其形貌、强度、介电性能和工艺进行研究。结果表明：添加水玻璃和无机硅胶能使钛酸钡烧结后形成致密的片材强度大、硬度高、不易碎裂；而添加石墨和蒸馏水则不易形成稳定型片材，强度差；添加水玻璃可以使复合材料的介电常数显著增加，水玻璃的最佳添加量为3%。关键词：钛酸钡；九水偏硅酸钠；无机硅胶；石墨；低温烧结；介电常数中图分类号：TM201.4+4；TM215

文献标志码：A

文章编号：1009-9239（2013）01-0032-04

DielectricPropertiesStudyofNovelLow-temperature

SinteringBariumTitanateCeramics

ZhouYuan1,WangTianhe1,JinFuli2,HuZhongshi2

(1.GuodianScienceandTechnologyResearchInstitute,Nanjing210031,China;

2.BaodingLongyuanElectricalCo.,Ltd.,Baoding071000,China)

Abstract:Toreducethecostofmultilayerceramiccapacitors(MLCC),aseriesofexperimentformulaofbariumtitanateceramiccompositessuitableforlow-temperaturesinteringwerestudied.Thebariumtita-nateceramiccompositessuitableforlow-temperaturesinteringwerepreparedbyaddingvariousinorganicfillerstothebariumtitanateandmillingtheslurry,thenpelletingthemilledslurryandsinteringatlow-temperature.Themorphology,strength,dielectricpropertiesandprocessibilitywerethenstudied.Theresultsshowthatthebariumtitanateaddingwaterglassandinorganicsilicaaftersinteringcanformcom-pactsheetmaterialswithhighstrengthandhardnessandwithoutfragmentation.Whiletheadditionofgraphiteanddistilledwatercannotformsheetmaterialwithgoodstabilityandstrength.Theadditionofwaterglasscanincreasethepermittivityofthecompositesandtheoptimumdosageis3%.

Keywords:bariumtitanate;sodiummetasilicatenonahydrate;inorganicsilica;graphite;low-temperaturesintering;permittivity

0引言

近年来，储能电容器行业发展迅速，为达到高

满足发展的需要。片式多层陶瓷电容器（MLCC）的成本主要来自内电极，其材料主要为钯或银钯合金。由于钯的价格昂贵，因此关于BaTiO3基介电陶瓷低温烧结的研究一直是国内外该领域研究的重点[2]。通过向钛酸钡材料中加入不同的无机填料来降低烧结温度，同时具有较高的介电性能。

复合材料是由几种不同原料复合而成的多相材料，它不仅能保持原组分的部分特性，而且还具有原组分所不具有的性能，可以利用复合材料的非常规复合效应，开发出在性能上比单一材料更好、具有新效应的新型材料[3]。钛酸钡陶瓷复合材料的

储能密度需要高介电常数的材料作为储能介质。钛酸钡是一种具有高介电性能的铁电陶瓷，具有优异的力学性能，其缺点是不易成膜，容易导致电介质脱落、龟裂[1]。但是随着社会能源问题的日益突出，钛酸钡陶瓷材料传统的高温烧结方式已经不能

—————————————收稿日期：2012-08-01

修回日期：2012-10-08

作者简介：周媛（1986-），女，山西人，硕士，主要从事火电厂烟尘、SO2、NOX、重金属等大气污染物及温室气体CO2的研究开发和工程应用工作，（电子信箱）ez07045@googlemail.com。