一种具有高介电常数的BME瓷介电容器及其制备方法与流程

一种具有高介电常数的bme瓷介电容器及其制备方法
技术领域
1.本发明属于电容器制备领域，具体涉及一种具有高介电常数的bme瓷介电容器及其制备方法。


背景技术：

2.随着电子产品小型化、多功能化的发展，表面贴装技术得到了广泛的应用与发展。多层陶瓷电容器(multilayer ceramic capacitor)简称mlcc，是表面贴装技术中应用最广泛的一类片式元器件之一。伴随着电子设备小型化的需求，对多层陶瓷电容器在小型化、高比容等方面提出了更高的要求。
3.多层陶瓷电容器采用流延
‑
共烧工艺，通过流延、印刷、叠压将电极层与介电层相互叠加，再通过脱脂、烧结、端电极，从而制成多层陶瓷电容器。为了降低成本，内电极通常采用镍等贱金属。由于贱金属在空气气氛中烧结会发生氧化，所以需要再还原性气氛下进行烧制。另一方面，纯钛酸钡材料在还原气氛下烧结会被还原，发生半导体化，导致绝缘电阻降低，因此要在钛酸钡中加入锰、镁、钙、稀土等元素以使陶瓷材料适合于还原气氛中烧结。
4.更高的介电常数、更薄的介质层厚度有利于多层陶瓷电容器的小型化、大容量化。因此，如何得到具有高介电常数、良好电容温度特性、低损耗，同时具备抗还原特性，能适合于超薄介质层多层陶瓷电容器的制造，是研究的方向。随着mlcc薄层化小型化的发展趋势，需要更精细高效的掺杂方式，来获得超薄厚度下均匀可靠的微观组织。因此，如何更加均匀、高效地进行掺杂，获得具有超高介电常数、低损耗、高可靠性、超细晶粒等优异性能，并能应用于贱金属、超薄介质层、大容量的多层陶瓷电容器是本发明所要解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，另一目的是提供一种制备上述瓷介电容器的方法。
6.本发明采用如下技术方案：
7.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，所述介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极，介质层包括以下重量份的原料：100份的bzct主基体、8
‑
12份的改性pvb、0.8
‑
2.7份的正硅酸乙酯，所述改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb。
8.进一步的，所述bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3采用固相法合成。
9.进一步的，所述bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.002
‑
0.02：0.001
‑
0.005的比例制成。
10.进一步的，所述batio3的粒径小于250mm，所述zro2、cr2o3的粒径小于100nm。
11.进一步的，所述改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛50
‑
65份、乙烯丙酮镁1.1
‑
5.7份、乙酰丙酮锰1.3
‑
4.0份、乙酰丙酮氧钒0.2
‑
0.7份、乙酰丙酮稀土
2.0
‑
10.0份、乙酰丙酮钪1.7
‑
3.5份、乙酰丙酮钡1.7
‑
5.2份、乙酰丙酮钙1.2
‑
3.7份、盐酸5
‑
7份、去离子水800
‑
1000份。
12.进一步的，所述乙酰丙酮稀土为乙酰丙酮钇、乙酰丙酮镱、乙酰丙酮镝、乙酰丙酮钬、乙酰丙酮铒中的一种或多种。
13.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
14.步骤一，固相法合成bzct主基体；
15.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至85
‑
95℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至25
‑
45℃，滴加丁醛进行缩合反应0.5
‑
2h，然后升温至50
‑
70℃反应0.5
‑
2h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
16.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:(1.5
‑
2.5):(1.5
‑
2.5)加入到搅拌机中，搅拌2
‑
6h，得到改性pvb粘剂；
17.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入bzct主基体，其中按重量比bzct主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：(15
‑
35)：(15
‑
35)：(0.5
‑
2)：(0.8
‑
2.7)，研磨2
‑
6h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，bzct主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：(3
‑
10)：(8
‑
12)，搅拌2
‑
12h，球磨2
‑
12h，过滤、消泡，获得流延浆料；
18.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为3
‑
6μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
19.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂；
20.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：30
‑
1：70)，同时加湿，按10
‑
50℃/min的速率升温至1100
‑
1300℃保温0.5
‑
2h；随后在800
‑
1000℃回氧，氧气含量5
‑
100ppm，保温1
‑
6h；
21.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为750
‑
950℃，采用氮气保护，保温0.5
‑
2h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
22.进一步的，所述步骤一具体包括：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.002
‑
0.02：0.001
‑
0.005进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间2
‑
12h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度950
‑
1150℃，保温时间1
‑
4h，即得到bzct主基体。
23.进一步的，所述步骤六中，生坯脱脂的环境为：270
‑
350℃，氮气气氛下，保温6
‑
12h。
24.由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.第一，以bzct材料为主基体，通过合成掺杂改性pvb，在pvb中掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、稀土等元素，并添加适量的正硅酸乙酯，来获得良好的综合性能：添加mg、稀土元素，在烧结时形成良好的“壳
‑
芯”结构，具备高介电常数的同时，保证平稳的节温特性曲线；添加sc元素，可以进一步提高体系介电常数及绝缘电阻；添加mn、v、ca元素，来进一步提高体系的抗还原性，在还原气氛烧结后获得低损耗、高可靠性的特性；添加正硅酸乙酯，可以促进烧结过程的进行，降低烧温，提高微观组织致密性及均匀性；
26.第二，本技术的制备的bme瓷介电容器，通过采用固相法将batio3与zro2、cr2o3合
成bzct主基体，掺杂了zr、cr元素的钛酸钡，具有极高的介电常数，同时可以使其具备抗还原性，与镍电极在还原气氛下共烧后，还能具备低损耗、高绝缘电阻的优异性能；
27.第三，通过在pvb合成过程中进行改性，实现分子级掺杂，同时优选纳米级原料(钛酸钡粒径小于250nm，zro2、cr2o3粒径小于100nm)，助烧剂采用正硅酸乙酯的液相添加方法，进一步提高掺杂的效率及掺杂的均匀性，因此仅需要极少的添加量，就可得到具有薄壳的、均匀的微观“壳
‑
芯”结构，使介质在薄层化的状态下仍具备极高的介电常数、良好的介电性能及可靠性，适用于具有高介电常数的薄介质bme瓷介电容器的制造。
附图说明
28.图1为本发明的瓷介电容器内部结构示意图；
29.图2为实施例1样品介电常数随温度变化曲线；
30.图3为实施例1样品电容温度变化率随温度变化曲线；
31.图中，1
‑
介质层、2
‑
镍金属内极、3
‑
铜金属电极。
具体实施方式
32.以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
33.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
34.介质层包括以下原料：100份的bzct主基体、8
‑
12份的改性pvb、0.8
‑
2.7份的正硅酸乙酯。
35.其中，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3采用固相法合成；具体的，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.002
‑
0.02：0.001
‑
0.005的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，zro2、cr2o3的粒径小于100nm。
36.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛50
‑
65份、乙烯丙酮镁1.1
‑
5.7份、乙酰丙酮锰1.3
‑
4.0份、乙酰丙酮氧钒0.2
‑
0.7份、乙酰丙酮稀土2.0
‑
10.0份、乙酰丙酮钪1.7
‑
3.5份、乙酰丙酮钡1.7
‑
5.2份、乙酰丙酮钙1.2
‑
3.7份、盐酸5
‑
7份、去离子水800
‑
1000份；进一步的，乙酰丙酮稀土为乙酰丙酮钇、乙酰丙酮镱、乙酰丙酮镝、乙酰丙酮钬、乙酰丙酮铒中的一种或多种。
37.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
38.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.002
‑
0.02：0.001
‑
0.005进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间2
‑
12h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度950
‑
1150℃，保温时间1
‑
4h，即得到bzct主基体；
39.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至85
‑
95℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至25
‑
45℃，滴加丁醛进行缩合反应0.5
‑
2h，然后升温至50
‑
70℃反应0.5
‑
2h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
40.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:(1.5
‑
2.5):(1.5
‑
2.5)加入到搅拌机中，搅拌2
‑
6h，得到改性pvb粘剂；
41.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入bzct主基体，其中按重量比bzct主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：(15
‑
35)：(15
‑
35)：(0.5
‑
2)：(0.8
‑
2.7)，研磨2
‑
6h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，bzct主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：(3
‑
10)：(8
‑
12)，搅拌2
‑
12h，球磨2
‑
12h，过滤、消泡，获得流延浆料；
42.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为3
‑
6μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
43.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为270
‑
350℃，氮气气氛下，保温6
‑
12h；
44.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：30
‑
1：70)，同时加湿，按10
‑
50℃/min的速率升温至1100
‑
1300℃保温0.5
‑
2h；随后在800
‑
1000℃回氧，氧气含量5
‑
100ppm，保温1
‑
6h；
45.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为750
‑
950℃，采用氮气保护，保温0.5
‑
2h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
46.实施例1
47.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
48.介质层包括以下重量份的原料：100份的bzct主基体、10份的改性pvb、1.8份的正硅酸乙酯。
49.其中，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3采用固相法合成；具体的，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.01：0.003的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，zro2、cr2o3的粒径小于100nm。
50.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛60份、乙烯丙酮镁3.4份、乙酰丙酮锰2.6份、乙酰丙酮氧钒0.4份、乙酰丙酮钪2.6份、乙酰丙酮钡3.4份、乙酰丙酮钙2.4份、盐酸6份、去离子水900份、乙酰丙酮镱4.3份、乙酰丙酮镝2.1份。
51.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
52.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.01：0.003进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间4h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度1100℃，保温时间2h，即得到bzct主基体；
53.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至90℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至35℃，滴加丁醛进行缩合反应1.5h，然后升温至60℃反应1.5h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
54.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2:2加入到搅拌机中，搅拌4h，得到改性pvb粘剂；
55.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入bzct主基体，其中按重量比bzct主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：25：25：1：
1.8，研磨4h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，bzct主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：4：10，搅拌5h，球磨4h，过滤、消泡，获得流延浆料；
56.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为5μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
57.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为330℃，氮气气氛下，保温8h；
58.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：50)，同时加湿，按20℃/min的速率升温至1250℃保温1.5h；随后在980℃回氧，氧气含量40ppm，保温3h；
59.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为780℃，采用氮气保护，保温1.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
60.实施例2
61.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
62.介质层包括以下原料：100份的bzct主基体、12份的改性pvb、0.8份的正硅酸乙酯。
63.其中，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3采用固相法合成；具体的，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.002：0.001的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，zro2、cr2o3的粒径小于100nm。
64.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛65份、乙烯丙酮镁1.1份、乙酰丙酮锰1.3份、乙酰丙酮氧钒0.2份、乙酰丙酮钪1.7份、乙酰丙酮钡1.7份、乙酰丙酮钙1.2份、盐酸5份、去离子水800份、乙酰丙酮钇2.0份。
65.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
66.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.002：0.001进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间2h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度950℃，保温时间4h，即得到bzct主基体；
67.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至85℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至25℃，滴加丁醛进行缩合反应0.5h，然后升温至50℃反应2h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
68.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:1.5:1.5加入到搅拌机中，搅拌2h，得到改性pvb粘剂；
69.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入bzct主基体，其中按重量比bzct主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：15：15：0.5：0.8，研磨2h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，bzct主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：3：12，搅拌2h，球磨12h，过滤、消泡，获得流延浆料；
70.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为3μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
71.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为270℃，氮气气氛下，保温12h；
72.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：30)，同时加湿，按10℃/min的速率升温至1100℃保温2h；随后在800℃回氧，氧气含量100ppm，保温6h；
73.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为750℃，采用氮气保护，保温2h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
74.实施例3
75.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
76.介质层包括以下原料：100份的bzct主基体、8份的改性pvb、2.7份的正硅酸乙酯。
77.其中，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3采用固相法合成；具体的，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.02：0.005的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，zro2、cr2o3的粒径小于100nm。
78.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛50份、乙烯丙酮镁5.7份、乙酰丙酮锰4.0份、乙酰丙酮氧钒0.7份、乙酰丙酮钪3.5份、乙酰丙酮钡5.2份、乙酰丙酮钙3.7份、盐酸7份、去离子水1000份、乙酰丙酮镱5.5份、乙酰丙酮镝2.5份、乙酰丙酮钬1.0份、乙酰丙酮铒1.0份。
79.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
80.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.02：0.005进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间12h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度1150℃，保温时间1h，即得到bzct主基体；
81.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至95℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至45℃，滴加丁醛进行缩合反应2h，然后升温至70℃反应0.5h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
82.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2.5:2.5加入到搅拌机中，搅拌6h，得到改性pvb粘剂；
83.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入bzct主基体，其中按重量比bzct主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：35：35：2：2.7，研磨6h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，bzct主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：10：8，搅拌12h，球磨2h，过滤、消泡，获得流延浆料；
84.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为6μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
85.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为350℃，氮气气氛下，保温6h；
86.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：70)，同时加湿，按50℃/min的速率升温至1300℃保温0.5h；随后在1000℃回氧，氧气含量5ppm，保温1h；
87.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为950℃，采用氮气保护，保温0.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
88.对比例1
89.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
90.介质层包括以下重量份的原料：100份的主基体、10份的改性pvb、1.8份的正硅酸乙酯。
91.其中，主基体为batio3，具体的，batio3的粒径小于250mm。
92.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛60份、乙烯丙酮镁3.4份、乙酰丙酮锰2.6份、乙酰丙酮氧钒0.4份、乙酰丙酮钪2.6份、乙酰丙酮钡3.4份、乙酰丙酮钙2.4份、盐酸6份、去离子水900份、乙酰丙酮镱4.3份、乙酰丙酮镝2.1份。
93.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
94.步骤一，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至90℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至35℃，滴加丁醛进行缩合反应1.5h，然后升温至60℃反应1.5h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
95.步骤二，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2:2加入到搅拌机中，搅拌4h，得到改性pvb粘剂；
96.步骤三，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入主基体，其中按重量比主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：25：25：1：1.8，研磨4h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：4：10，搅拌5h，球磨4h，过滤、消泡，获得流延浆料；
97.步骤四，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为5μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
98.步骤五，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为330℃，氮气气氛下，保温8h；
99.步骤六，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：50)，同时加湿，按20℃/min的速率升温至1250℃保温1.5h；随后在980℃回氧，氧气含量40ppm，保温3h；
100.步骤七，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为780℃，采用氮气保护，保温1.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
101.对比例2
102.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
103.介质层包括以下重量份的原料：100份的主基体、10份的改性pvb、1.8份的正硅酸乙酯。
104.其中，主基体由batio3与zro2采用固相法合成；具体的，主基体由batio3与zro2按照摩尔比1:0.01的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，zro2的粒径小于100nm。
105.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；
具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛60份、乙烯丙酮镁3.4份、乙酰丙酮锰2.6份、乙酰丙酮氧钒0.4份、乙酰丙酮钪2.6份、乙酰丙酮钡3.4份、乙酰丙酮钙2.4份、盐酸6份、去离子水900份、乙酰丙酮镱4.3份、乙酰丙酮镝2.1份。
106.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
107.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与zro2按照摩尔比1:0.01进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间4h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度1100℃，保温时间2h，即得到主基体；
108.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至90℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至35℃，滴加丁醛进行缩合反应1.5h，然后升温至60℃反应1.5h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
109.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2:2加入到搅拌机中，搅拌4h，得到改性pvb粘剂；
110.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入主基体，其中按重量比主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：25：25：1：1.8，研磨4h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：4：10，搅拌5h，球磨4h，过滤、消泡，获得流延浆料；
111.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为5μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
112.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为330℃，氮气气氛下，保温8h；
113.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：50)，同时加湿，按20℃/min的速率升温至1250℃保温1.5h；随后在980℃回氧，氧气含量40ppm，保温3h；
114.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为780℃，采用氮气保护，保温1.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
115.对比例3
116.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
117.介质层包括以下重量份的原料：100份的主基体、10份的改性pvb、1.8份的正硅酸乙酯。
118.其中，bzct主基体由batio3与cr2o3采用固相法合成；具体的，bzct主基体由batio3与cr2o3按照摩尔比1:0.003的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，cr2o3的粒径小于100nm。
119.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛60份、乙烯丙酮镁3.4份、乙酰丙酮锰2.6份、乙酰丙酮氧钒0.4份、乙酰丙酮钪2.6份、乙酰丙酮钡3.4份、乙酰丙酮钙2.4份、盐酸6份、去离子水900份、乙酰丙酮镱4.3份、乙酰丙酮镝2.1份。
120.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
121.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与cr2o3按照摩尔比1:0.003进行配制，
以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间4h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度1100℃，保温时间2h，即得到主基体；
122.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至90℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至35℃，滴加丁醛进行缩合反应1.5h，然后升温至60℃反应1.5h，随后将温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
123.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2:2加入到搅拌机中，搅拌4h，得到改性pvb粘剂；
124.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入主基体，其中按重量比主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：25：25：1：1.8，研磨4h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：4：10，搅拌5h，球磨4h，过滤、消泡，获得流延浆料；
125.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为5μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
126.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为330℃，氮气气氛下，保温8h；
127.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：50)，同时加湿，按20℃/min的速率升温至1250℃保温1.5h；随后在980℃回氧，氧气含量40ppm，保温3h；
128.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为780℃，采用氮气保护，保温1.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
129.对比例4
130.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器，由介电层与介电层相互叠加烧制而成，介电层包括介质层和印刷在介质层上的电极。
131.介质层包括以下重量份的原料：100份的bzct主基体、10份的改性pvb、1.8份的正硅酸乙酯。
132.其中，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3采用固相法合成；具体的，bzct主基体由batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.01：0.003的比例制成；进一步的，batio3的粒径小于250mm，zro2、cr2o3的粒径小于100nm。
133.改性pvb为掺杂了mg、mn、v、ba、ca、y、yb、dy、ho、er中的一种或多种元素的pvb；具体的，改性pvb由以下重量份的原料制成：聚乙烯醇100份、丁醛60份、乙烯丙酮镁3.4份、乙酰丙酮锰2.6份、乙酰丙酮氧钒0.4份、乙乙酰丙酮钡3.4份、乙酰丙酮钙2.4份、盐酸6份、去离子水900份、乙酰丙酮镱4.3份、乙酰丙酮镝2.1份。
134.一种具有高介电常数的bme瓷介电容器的制备方法，包括以下步骤：
135.步骤一，固相法合成bzct主基体：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.01：0.003进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间4h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度1100℃，保温时间2h，即得到bzct主基体；
136.步骤二，合成改性pvb：按配比将聚乙烯醇加入到去离子水中，加热至90℃后，加入乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮稀土、乙酰丙酮钪、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钙和催化剂盐酸，随后降低温度至35℃，滴加丁醛进行缩合反应1.5h，然后升温至60℃反应1.5h，随后将
温度降低至室温，进行水洗、脱水、干燥，即得到改性pvb；
137.步骤三，制备改性pvb粘剂：将改性pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2:2加入到搅拌机中，搅拌4h，得到改性pvb粘剂；
138.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入bzct主基体，其中按重量比bzct主基体：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：25：25：1：1.8，研磨4h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、改性pvb粘剂，其中按重量比，bzct主基体：邻苯二甲酸二辛酯：改性pvb＝100：4：10，搅拌5h，球磨4h，过滤、消泡，获得流延浆料；
139.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质层，流延厚度为5μm，随后将镍电极印刷至介质层上形成介电层，并将介电层与介电层相互叠加，再经过水压、切片，制造出生坯；
140.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为330℃，氮气气氛下，保温8h；
141.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：50)，同时加湿，按20℃/min的速率升温至1250℃保温1.5h；随后在980℃回氧，氧气含量40ppm，保温3h；
142.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为780℃，采用氮气保护，保温1.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
143.对比例5
144.本对比例采用传统球磨法配置配方粉后，进行电容器的制备，其所添加的掺杂剂元素摩尔比与实施例1相同，区别在于掺杂方式的不同。
145.其制备过程包括以下步骤：
146.步骤一，bzct主基体合成：将batio3与zro2、cr2o3按照摩尔比1:0.01：0.003进行配制，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间4h，随后进行烘干、粉碎、过筛，采用固相法合成，合成温度1100℃，保温时间2h，即得到bzct主基体；
147.步骤二，配方粉制备：将bzct主基体、mgo、mnco3、v2o5、sc2o3、baco3、caco3、yb2o3、dy2o3按照摩尔比100：0.3：0.2：0.015、0.075：0.2:0.2：0.09：0.045进行称重，以氧化锆球为研磨介质、去离子水为分散介质进行研磨，研磨时间8h，随后进行烘干、粉碎、过筛，得到配方粉；
148.步骤三，pvb粘剂制备：将pvb、乙醇、甲苯按照重量比1:2:2加入到搅拌机中，搅拌4h，得到pvb粘剂；
149.步骤四，流延浆料制备：将乙醇、甲苯、分散剂、正硅酸乙酯加入研磨机中，随后加入配方粉，其中按重量比配方粉：乙醇：甲苯：分散剂：正硅酸乙酯＝100：25：25：1：1.8，研磨4h，将粉体分散均匀；再按重量比加入邻苯二甲酸二辛酯、pvb粘剂，其中按重量比，配方粉：邻苯二甲酸二辛酯：pvb＝100：4：10，搅拌6h，球磨4h，过滤、消泡，获得流延浆料；
150.步骤五，生坯制造：将浆料流延成介质薄带，流延厚度为5μm，随后将镍电极印刷至介质薄带，并将电极层与介电层交错层叠，介质层数400层，再经过水压、切片，制造出生坯；
151.步骤六，脱脂：对生坯进行脱脂，脱脂的环境为330℃，氮气气氛下，保温8h；
152.步骤七，烧结：将脱脂后的生坯在还原气氛下烧结，烧结过程中通入h2/n2(1：50)，同时加湿，按20℃/min的速率升温至1250℃保温1.5h；随后在980℃回氧，氧气含量40ppm，保温3h；
153.步骤八，端附：对烧结后的生坯进行倒角，并采用铜电极端附，烧附温度为780℃，采用氮气保护，保温1.5h，冷却后，即得到具有高介电常数的bme瓷介电容器。
154.将实施例1
‑
3与对比例1
‑
5制得的电容器经测试获得如下数据，其结果如下表：
155.表1各电容器的测试结果
[0156][0157]
通过上述表格及附图2、3可知，本技术制备的bme瓷介电容器，通过采用固相法对钛酸钡进行zr、cr元素的掺杂，以及在掺杂改性pvb中添加sc元素，获得了极高的介电常数；通过合成掺杂改性pvb，在pvb中掺杂了mg、mn、v、ba、ca、sc、稀土等元素，并添加适量的正硅酸乙酯，来获得平稳的介温特性曲线，以及低损耗、高绝缘电阻的优良综合性能。
[0158]
通过实施例1与对比例1、2、3、4对比可知，通过限定bzct主基体的合成与sc元素配合，再采用掺杂改性pvb的方式进行多种元素的协同掺杂，可以得到极高的介电常数(≥4000)，平稳的介温特性曲线(符合x5r要求)，较低的损耗(≤3％)以及高绝缘电阻等优异性能。
[0159]
通过实施例1与对比例5对比可知，采用pvb掺杂改性的方式进行掺杂，可以得到极高的k值、平稳的tcc、极高的rc值，这是由于掺杂改性pvb的掺杂方式可以获得均匀的微观结构，通过极少的掺杂量就可以得到均匀一致的“壳
‑
芯”结构，而传统的氧化物球磨掺杂方式，掺杂的均匀性差，微观组织不理想，导致电性能较差。
[0160]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。