一种NPO类的陶瓷介质材料及所制备方法
电容参数X5R X7R Y5V COG详解
NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。
Y5V电容器的取值范围如下表所示
Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%
贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到。
NPO,X7R及Y5V电容的特性及主要用途
NPO的特性及主要用途
属1类陶瓷介质，电气性能稳定，基本上不随时间、温度、电压变化，适用于高可靠、高稳定的高额、特高频场合。
二X7R电容器
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。
电容参数：X5R，X7R，Y5V，NPO（COG）详解
在我们选择无极性电容式，不知道大家是否有注意到电容的X5R，X7R，Y5V，COG等等看上去很奇怪的参数，有些摸不着头脑，本人特意为此查阅了相关的文献，现在翻译出来奉献给大家。
这类参数描述了电容采用的电介质材料类别，温度特性以及误差等参数，不同的值也对应着一定的电容容量的范围。具体来说，就是：
一种发泡陶瓷及其制备方法
一种发泡陶瓷及其制备方法
发泡陶瓷是一种具有轻质、高强度和良好绝热性能的材料，广泛用于建筑、航空航天、汽车等领域。
下面介绍一种发泡陶瓷的制备方法。
该方法首先需要准备以下原料：陶粉、发泡剂、结合剂和稳泡剂。
陶粉是主要的成分，可以选择氧化铝、硅酸铝、硅酸镁等材料；发泡剂可以选择氢氧化铝、氢氧化铵等；结合
剂可以选择聚合物粘结剂，如丙烯酸酯或丙烯醋酸酯；稳泡剂可以选择硅油等。
制备过程分为以下几个步骤：
1. 将陶粉与发泡剂、结合剂和稳泡剂按一定比例混合均匀，形成均质的混合物。
可
以使用干法或湿法混合，湿法混合时可以加入适量的溶剂。
2. 将混合物装入模具中，模具的形状可以根据需要进行设计。
在装填前，可以在模
具内部涂一层模具油或涂料，以充分保证成型后的陶瓷易于脱模。
3. 将装有混合物的模具进行预压，使混合物密实，确保成型后的陶瓷均匀。
4. 将预压后的模具送入加热炉中进行烧结。
烧结温度可以根据陶粉和发泡剂的性质
选择，通常在1000-1500摄氏度之间。
烧结的时间可以根据需要进行调整。
5. 烧结完后，将模具取出，冷却后即可脱模得到发泡陶瓷。
根据需要，还可以对发泡陶瓷进行表面处理，如打磨、涂层等，以进一步改善其性能
和美观度。
这种发泡陶瓷的制备方法简单、成本低廉、适用范围广，可以根据不同的需求进行调
整和改进，具有较好的应用前景。
陶瓷电容的材料
陶瓷电容的材料
陶瓷电容器的主要材料包括：
1. 陶瓷介质材料：这是陶瓷电容的核心部分，通常选用的陶瓷介质有钛酸钡（BaTiO₃）、锆钛酸铅（PZT）、铌酸锶钡（SrBi₂Nb ₂O₉）等。
这些陶瓷材料经过精密配方设计和高温烧结后具有高介电常数、低损耗、稳定的电气性能以及良好的温度特性。
2. 金属电极材料：在陶瓷介质上涂覆的金属层作为电容器的两个导电极板，常用的金属材料包括镍、银、钯及其合金等，它们需要与陶瓷介质有良好的化学结合力，并且电阻率要低以降低接触电阻和提高电容器的效能。
3. 封装材料：为了保护内部结构不受外界环境影响，陶瓷电容器外部会采用环氧树脂、塑封料、陶瓷封装体等材料进行封装。
不同的应用领域和性能要求，会选择不同类型的陶瓷介质材料制作电容器，例如：
- NPO（Negative Temperature Coefficient of Capacitance）类陶瓷电容器使用的是温度系数非常低的高稳定型陶瓷介质。
- X7R和Y5V等类型则是利用了温度系数较高的铁电陶瓷，这类电容器在特定温度范围内电容量变化较大，适用于成本敏感且对容量稳定性要求相对较低的应用场合。
贴片电容C0G、NPO、X7R、Y5V、X5R介质区别
贴片电容COG、NPO 、X7R、Y5V、X5R介质区别在我们选择无极性电容式，不知道大家是否有注意到电容的X5R，X7R，Y5V，COG等等看上去很奇怪的参数，有些摸不着头脑，本人特意为此查阅了相关的文献，现在翻译出来奉献给大家。
这个是按美国电工协会（EIA）标准，不同介质材料的MLCC按温度稳定性分成三类：超稳定级（工类）的介质材料为COG或NPO；稳定级（II类）的介质材料为X7R；能用级（Ⅲ）的介质材料Y5V。
这类参数描述了电容采用的电介质材料类别，温度特性以及误差等参数，不同的值也对应着一定的电容容量的范围。
具体来说，就是：X7R常用于容量为3300pF~0.33uF的电容，这类电容适用于滤波，耦合等场合，电介质常数比较大，当温度从0°C变化为70°C时，电容容量的变化为±15%；Y5P与Y5V常用于容量为150pF~2nF的电容，温度范围比较宽，随着温度变化，电容容量变化范围为±10%或者+22%/-82%。
对于其他的编码与温度特性的关系，大家可以参考表4-1。
例如，X5R的意思就是该电容的正常工作温度为-55°C~+85°C，对应的电容容量变化为±15%。
下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。
不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是AVX公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册。
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。
在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。
所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。
一、 NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。
它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
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1 说 明 书 摘 要 本发明公开了一种NPO陶瓷介质材料,包括主晶相、副料、改性添加剂、烧结助熔剂组成，所述的主晶相结构式是Mg(2-y)ZnySiO4 ，0.001≤X≤0.05，所述的副料是BaZrO3；所述的改性添加剂是MnO、CaO、TiO2、Li2O中的一种或几种；所述的烧结助熔剂是B2O3、ZnO、SiO2中的一种或几种。按摩尔份计，所述主晶相75～95 mol %、副料5.0～15 mol %，改性添加剂1.2～10 mol %、烧结助熔剂2.5～20mol%。该陶瓷介质材料符合NPO特性,且材料均一、粒度分布均匀、分散性高、成型工艺好、符合环保要求，介电特性优良。 1
权 利 要 求 书 1、一种NPO陶瓷介质材料,包括主晶相、副料、改性添加剂、烧结助熔剂组成，其特征在于：所述的主晶相结构式是Mg(2-y)ZnySiO4 ，0.001≤X≤0.05，所述的副料是BaZrO3；所述的改性添加剂是MnO、CaO、TiO2、Li2O中的一种或几种；所述的烧结助熔剂是B2O3、ZnO、SiO2中的一种或几种。 2、根据权利要求1所述的NPO陶瓷介质材料，其特征在于：按摩尔份计，所述主晶相75～95%、副料5.0～15%，改性添加剂1.2～10 %、烧结助熔剂2.5～20 mol%。 3、根据权利要求2所述的陶瓷介质材料，其特征在于：所述的副料BaZrO3
是BaCO3、ZrO2按摩尔比1：1的比例球磨混合均匀后，在1100～1200℃煅烧
2～5小时后获得。 4、根据权利要求3所述的NPO陶瓷介质材料，其特征在于：按摩尔份计，所述的改性添加剂在整个陶瓷介质材料中的组成是MnO 0.2～0.5%、CaO 0～3.0%、TiO2 0～3.0%、Li2O 1.0～3.5%。 5、根据权利要求4所述的NPO陶瓷介质材料，其特征在于：按摩尔份计，所述的烧结助熔剂在整个陶瓷介质材料中的组成是B2O3 1.0～4.0mol%、ZnO 1.5～6.0mol%、SiO2 0～10.0mol% 6、根据权利要求5所述的NPO陶瓷介质材料，其特征在于：所述的主晶相由Mg(OH)2、SiO2、ZnO、TiO2球磨混合均匀，在1050～1170℃煅烧2.5～5小时后获得。 7、一种由权利要求1～6中择一所述的NPO陶瓷介质材料所得陶瓷电容器的制备方法，包括瓷浆制备、制作介质膜片、交替叠印内电极和介质层、坯块干燥、层压、切割、排胶、烧结、倒角、封端、烧端工序组成，其
特征在于：所述排胶温度是280～400℃，烧结温度是1000～1050℃，烧结时间为2.5～5小时，所述的烧端温度是700～800℃。 1
说 明 书 一种NPO陶瓷介质材料及所得陶瓷电容器的制备方法 技术领域 本发明涉及陶瓷介质材料及所得陶瓷电容器的制备方法，尤其涉及一种符合NPO特性瓷料，且能与铜电极匹配的高频低介陶瓷介质材料。 背景技术 在材料应用领域，电子陶瓷材料已被广泛应用于多层片式陶瓷电容器（MLCC）、电阻器、电感器、微波器、集成电路基板、光电子器件、LC、RC、L-C-R复合元件、传感器等各种电子元器件中。MLCC生产技术的进展始终取决于材料体系和相应的工艺技术的发展。目前虽然国内一些厂家拥有非常成熟的采用银-钯（Ag/Pd）作内电极浆料的NPO环保型瓷料，传统的高频NPO多层片式陶瓷电容器（MLCC）一直采用贵金属如钯(Pd)和银(Ag)-钯(Pd)合金作为内电极，以防止在空气中烧结时电极被氧化或与陶瓷发生反应。而昂贵的钯价导致电极材料占电容器总成本50％以上，而且使用烧结温度都比较高，要匹配高钯含量的银-钯（Ag/Pd）内电极浆料，其MLCC生产成本也相对提高。随着电子整机设备向小型化方向发展，多层片式陶瓷电容器的需求越来越大。目前以贱金属镍为内电极的多层片式陶瓷电容器已经得到广泛的使用，以贱金属为内电极的多层片式陶瓷电容器由于制造工艺比较复杂，其中以Ni为内电极，以Cu为外电极的Ni/Cu型居多，也有以Cu为内外电极的Cu/Cu型和Ni/Ni。Cu电极比Ni电极更容易氧化，故Cu电极也只能在还原气氛中烧成。但与这些电极匹配的通用瓷料的烧结温度很高，使得电极氧化，从而影响电性能。因此烧结温度要控制在一定范围内。 发明内容 本发明需解决的第一个技术问题是提供一种符合NPO瓷介特性、环保型、材料分散性高、成型工艺好、高频低温烧结的NPO陶瓷介质材料；本发明需解决的第二个技术问题是提供由该陶瓷介质材料所得MLCC产品的制备方法。 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种NPO陶瓷介质 2
材料,包括主晶相、副料、改性添加剂、烧结助熔剂组成，其特征在于：所述的主晶相结构式是Mg(2-y)ZnySiO4 ，0.001≤X≤0.05，所述的副料BaZrO3是BaCO3、ZrO2按一定的比例球磨混合均匀后，在1100～1200℃煅烧2～5小时后获得；所述的改性添加剂是MnO、CaO、TiO2、Li2O中的一种或几种；所述的烧结助熔剂是B2O3、ZnO、SiO2中的一种或几种。 进一步，在上述NPO陶瓷介质材料中，按摩尔份计，所述主晶相75～95%、副料5.0～15 %，改性添加剂1.2～10%、烧结助熔剂2.5～20mol%。按摩尔份计，所述的副料BaZrO3组成为BaCO3和ZrO2按1：1比例混合球磨混合均后，在1100～1200℃煅烧2～5小时后获得。按摩尔份计，所述的改性添加剂在整个陶瓷介质材料中的组成是MnO 0.2～0.5%、CaO 0～3.0%、TiO2 0～3.0%、Li2O 1.0～3.5%。所述的烧结助熔剂在整个陶瓷介质材料中的组成是B2O3 1.0～4.0mol%、ZnO 1.5～6.0mol%、SiO2 0～10.0mol%。所述的主晶相由Mg(OH)2、SiO2、ZnO、TiO2球磨混合均匀，在1050～1170℃煅烧2.5～5小时后获得。 用上述NPO陶瓷介质材料所得陶瓷电容器的制备方法，包括瓷浆制备、制作介质膜片、交替叠印内电极和介质层、坯块干燥、层压、切割、排胶、烧结、倒角、封端、烧端工序组成，按常规瓷料生产工艺流程制作MLCC
瓷料，然后按片式MLCC的制作流程加入有机粘合剂和乙醇等溶剂，从而形成浆料，把浆料流延制作成薄膜片，在膜片上印刷低钯含量的铜Cu-镍Ni合金内电极，交替层叠所需层数，形成生坯电容器芯片，然后在280～400℃温度热处理生坯电容器芯片，以排除有机粘合剂和溶剂，在1000-1050℃温度烧结2.5～5小时电容器芯片，然后,经表面抛光处理,再在芯片的两端封上一对外部铜Cu电极,使外部电极与内部电极连接,在700-800℃温度范围内热处理外电极,再经电镀处理等工艺,即可得到多层片式陶瓷电容器。该制备方法中，烧结温度低，对工艺设备的要求简单，陶瓷介质材料粒度分布均匀、瓷体晶粒生长均匀、致密、MLCC产品电气性能好的特点。 与现有技术相比，本发明的主晶相结构式是Mg(2-y)ZnySiO4 ，0.001≤X≤0.05，所述的副料BaZrO3是BaCO3、ZrO25中的一种或两种；所述的改性添加剂是MnO、CaO、TiO2、Li2O中的一种或几种；所述的烧结助熔剂是B2O3、ZnO、SiO2中的一种或几种。主晶相选择具有良好高频性能的复合物，该复合 3
物介电常数较低，较低的介质损耗角正切值，和近乎线性的介电-温度特性，这些都能从主材料上保证了本发明材料制作成多层片式陶瓷电容器具有优良的电性能。副料的加入，能够使材料的介电常数保持在10左右，并且很的的调节介电常数的温度系数，使介电-温度特性近乎线性；改性添加剂的加入，能够使材料保持高的介电常数(εr),同时可以调整本发明材料的介电常数温度系数(αε)；其中某些氧化物的加入还能抑制瓷体晶粒的异常生长，使晶粒生长均匀，这对提高介质材料的耐压强度起到很好的作用。并最终使本发明获得的多层片式陶瓷电容器具有高可靠性。烧结助熔剂的一个主要作用是降低本发明陶瓷材料的烧结温度，使材料能在小于1050℃的温度下进行烧结，烧结后的陶瓷体晶粒生长均匀，具有高致密度，进一步保证了制成的多层片式陶瓷电容器具有高可靠性。上述NPO陶瓷介质材料可用于还原气氛烧结的Mg-Si体系的非铁电性镍电极介质陶瓷，烧结温度低于1050℃，瓷料可与铜Cu内电极浆料匹配，有效降低MLCC生产成本，瓷料不含铅Pb、汞Hg、镉Cd 、铬Cr等有害元素，瓷料达国际先进水平。 具体实施方式 本发明的主旨是采用Mg(2-y)ZnySiO4 体系，其中0.001≤X≤0.05,加入副料改性添加剂来调节瓷料的性能、加入烧结助熔剂帮助降低烧结温度，采用常规的工艺制成所需瓷料,得到一种符合NPO瓷介特性、环保型、材料分散性高、成型工艺好的高频低温烧结陶瓷介质材料，且在制作MLCC产品时，烧结温度低、下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施例中所提及的内容并非对本发明的限定，材料配方选择可因地制宜而对结果无实质性的影响。 首先，简述本发明材料配方的基本方案：一种NPO陶瓷介质材料,包括主晶相、副料、改性添加剂、烧结助熔剂组成，所述的主晶相结构式是Mg(2-y)ZnySiO4 ，0.001≤X≤0.05，所述的副料是BaCO3、ZrO2中的一种或两种；所述的改性添加剂是MnO、CaO、TiO2、Li2O中的一种或几种；所述的烧结助熔剂是B2O3、ZnO、SiO2中的一种或几种。 实施例 一种高频低温烧结陶瓷介质材料，纯度为99.0%以上的原材料,以0.94摩尔Mg(OH)2、0.02摩尔ZnO、0.48摩尔SiO2的比例、球磨混合均匀，在1150℃