X9R特性BaTiO3基多层陶瓷电容器介质材料研究

"X9R特性BaTiO3基多层陶瓷电容器瓷料的研究，探讨了固相合成法制备的(0.8-x)BaTiO3-0.10BiScO3-0.10PbTiO3-xPb(Ni1/3Nb2/3)O3（x=0.05～0.20）陶瓷的微观结构和介电性能，旨在开发适用于高温环境的MLCC介质材料。" 本文深入探讨了X9R特性BaTiO3基多层陶瓷电容器瓷料的研究，该研究由陈磊、刘韩星等人在武汉理工大学材料科学与工程学院完成。X9R特性是一种重要的电容器特性，确保在-55至175℃的宽温度范围内，容温变化率保持在±15%以内，这对高温应用领域如石油勘探、航空航天、混合动力汽车和军事设备的MLCC需求至关重要。 研究中采用了固相合成法，通过精确控制各组分的比例，如BaTiO3、BiScO3、PbTiO3和Pb(Ni1/3Nb2/3)O3，以及添加助烧剂来制备陶瓷材料。实验过程中，首先将原料按比例称量，加入玻璃料作为助烧剂，然后进行球磨、烘干、造粒、压片和烧结。烧结温度设定在1120℃至1250℃，确保了材料的良好烧结。烧结后的陶瓷片经过镀银处理并老化24小时，随后进行电性能测试。 通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和介温性能测试仪的分析，研究者评估了该陶瓷体系的微观结构和介电性能。结果显示，所研制的陶瓷满足X9R特性，其室温介电常数约为1300，介电损耗小于1%，表明材料具有优秀的电性能。此外，烧结温度相对较低，仅为1120℃，这降低了生产成本，同时提高了工艺的可行性。 多层陶瓷电容器（MLCC）因其广泛的应用于各种电子设备而备受关注。传统的X7R系列MLCC仅能在-55至125℃的温度范围内稳定工作，但随着技术的进步和新领域的需求，如高温环境，对MLCC的耐温性和稳定性提出了更高的要求。因此，开发能够在更宽温度范围内保持稳定性的X9R特性MLCC介质陶瓷成为当前研究的热点。 这项研究成功地制备出一种满足X9R特性的MLCC用介质陶瓷，具有高的室温介电常数、低损耗以及良好的温度稳定性。这一成果对于提升MLCC在高温条件下的工作性能，拓宽其应用领域具有重要意义，并为未来研发更优性能的陶瓷电容器提供了理论依据和技术参考。