一种用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性剂及其应用技术领域
本发明涉及电子信息材料与元器件技术领域，特别是涉及一种用于BaTiO3基中高
压瓷介电容器材料的改性剂及其应用。
背景技术
随着集成电路和大规模集成电路的发展，人们在越来越多的设备中需要使用电容
器，电容器是目前飞速发展的电子技术的基础之一。对于电容器的研究可以追溯到19世纪，
在这期间先后出现了以各种材料为介质的电容器，例如有机介质电容器、无机介质电容器、
电解电容器和可变电容器。无机电容器又可以分为：独石电容器、云母电容器、玻璃釉电容
器和陶瓷电容器。其中陶瓷电容器具有结构简单、体积小、容量大、耐高温、耐腐蚀等优点被
广泛的应用于家用电器、工业仪器和通信设备中，是发展最为迅速，应用最为广泛的一类电
容器。
陶瓷电容器按照其用途可以分为低频高介电容器、高频热稳定电容器、高频热补
偿电容器和高压电容器；按照其机理和结构可以分为单层和多层、以及内边层陶瓷电容器。
根据其试验电压可以分为中高压陶瓷电容器和超高压陶瓷电容器。其中，中高压电容器是
电子设备中大量使用的原件之一，它具有隔直流和分离各种频率的能力，在日常生活中使
用广泛。
中高压陶瓷电容器的瓷料大致可分为BaTiO3系介质材料、SrTiO3系介质材料和反
铁电介质材料，其中后两种材料在均含铅，而BaTiO3系介质材料制备电容器则不需要使用
铅。BaTiO3是一种重要的铁电材料，具有很强的铁电性，而且容易掺杂改性，因此关于使用
BaTiO3制备电容器的研究最为广泛。BaTiO3介电常数最高可达25000,但是纯BaTiO3介电常
数在室温下只有1600，因此使用该材料制备电容器时需要添加改性剂，从而制备出性能更
加优良的中高压陶瓷电容器。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性剂，该改性
剂制备方法简单，改性效果良好。使用该改性剂制备的BaTiO3基中高压瓷介电容器材料具
有较高的介电常数，且稳定性良好。
本发明的另一目的是提供该用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性剂的应
用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性剂，以重量分数计，包含以下成
分：
SrO 1-2.5份，CaTiO3 30-50份，ZrO2 1-2.5份，CeO2 0.2-1份，Al2O3 0.5-2份，
MnCO3 1-2.5份，MgCO3 0.3-0.5份，Y2O3 0.5-0.8份。
一种用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性剂，以重量分数计，包含以下成
分：
SrO 1-2.5份，CaTiO3 30-50份，ZrO2 1-2.5份，CeO2 0.2-1份，Al2O3 0.5-2份，
MnCO3 1-2.5份，MgCO3 0.3-0.5份，Y2O3 0.5-0.8份，Nb2O5 12-16份，SiO2 6-10份。
作为上述技术方案的优选，所述CaTiO3的制备方法为将CaCO3和TiO2粉末混合，以
乙醇为介质球磨10-12h，之后在110℃条件下烘干后，在1060℃条件下煅烧3h，即得所述
CaTiO3。
作为上述技术方案的优选，所述CaTiO3的制备方法中CaCO3和TiO2的投料摩尔比为
1:1。
一种用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性剂的应用方法为，包括以下步
骤：
将所述改性剂与BaTiO3混合，并加入氧化锆球，在球磨罐中以乙醇为介质进行球
磨12-16h，然后混合物在110℃条件下烘干后，将其研磨后过40-60目筛，即可以制备出
BaTiO3基中高压瓷介电容器材料。
作为上述技术方案的优选，所述改性剂与BaTiO3的投料质量比为1：12-20。
其中氧化锆球起到辅助研磨作用，其用量可以根据现有技术确定，在于不作继续
说明。
本发明具有以下有益效果，利用多种氧化物和碳酸盐制备的改性剂，其与CaTiO3
相互配合，制备出的中高压瓷介电容器材料具有优异的综合性能，其分散性好，粒度分布均
匀，室温介电常数在2000-2200之间，可以保持较高的介电常数。而且该改性剂不含有Pb、Cd
等有毒金属，使用安全无污染。此外，该改性剂使用过程操作简单，十分适合大规模工业化
生产。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解
释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
将以下材料研磨混合均匀：SrO 1份，CaTiO3 50份，ZrO2 1份，CeO2 1份，Al2O3 2份，
MnCO3 1份，MgCO3 0.3份，Y2O3 0.8份，制备出用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的改性
剂。
其中CaTiO3的制备方法为将CaCO3和TiO2粉末按照相同摩尔数混合，以乙醇为介质
球磨10h，之后在110℃条件下烘干后，在1060℃条件下煅烧3h，即得所述CaTiO3。
实施例2
将以下材料研磨混合均匀：SrO2.5份，CaTiO3 45份，ZrO2 1份，CeO2 0.2份，Al2O3
0.5份，MnCO3 1份，MgCO3 0.5份，Y2O3 0.5份，制备出用于BaTiO3基中高压瓷介电容器材料的
改性剂。
其中CaTiO3的制备方法为将CaCO3和TiO2粉末按照相同摩尔数混合，以乙醇为介质
球磨12h，之后在110℃条件下烘干后，在1060℃条件下煅烧3h，即得所述CaTiO3。
实施例3
将以下材料研磨混合均匀：SrO 1份，CaTiO3 35份，ZrO2 2.5份，CeO2 0.2份，Al2O3
0.5份，MnCO3 2.5份，MgCO3 0.3份，Y2O3 0.8份，Nb2O5 12份，SiO2 10份，制备出用于BaTiO3基
中高压瓷介电容器材料的改性剂。
其中CaTiO3的制备方法为将CaCO3和TiO2粉末按照相同摩尔数混合，以乙醇为介质
球磨10h，之后在110℃条件下烘干后，在1060℃条件下煅烧3h，即得所述CaTiO3。
实施例4
将实施例1中制备的6g改性剂与100g BaTiO3混合，并加入氧化锆球，在球磨罐中
以乙醇为介质进行球磨12h，然后混合物在110℃条件下烘干后，将其研磨后过40-60目筛，
即可以制备出BaTiO3基中高压瓷介电容器材料。该电容器材料的室温介电常数为2070。
实施例5
将实施例2中制备的5g改性剂与100g BaTiO3混合，并加入氧化锆球，在球磨罐中
以乙醇为介质进行球磨14h，然后混合物在110℃条件下烘干后，将其研磨后过40-60目筛，
即可以制备出BaTiO3基中高压瓷介电容器材料。该电容器材料的室温介电常数为2100。
实施例6
将实施例3中制备的8g改性剂与100g BaTiO3混合，并加入氧化锆球，在球磨罐中
以乙醇为介质进行球磨16h，然后混合物在110℃条件下烘干后，将其研磨后过40-60目筛，
即可以制备出BaTiO3基中高压瓷介电容器材料。该电容器材料的室温介电常数为2180。