隨著電子產(chǎn)品的產(chǎn)量猛增,電容器也得到快速發(fā)展。貼片式多層陶瓷電容器MLCC是陶瓷電容器的一種,該品種電容器具有尺寸小、電容量范圍寬、品種齊全、性能優(yōu)越等多種優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。多層陶瓷電容器性能主要來(lái)自于瓷料的性能,因此有必要對(duì)多層陶瓷電容器瓷料機(jī)理及摻雜工藝進(jìn)行研究,為制備出高精度、高可靠的陶瓷電容器打下基礎(chǔ)。本文對(duì)首先多層陶瓷電容器瓷料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及問(wèn)題等進(jìn)行了概述,這是本項(xiàng)目研究的必要性的原因。然后通過(guò)對(duì)BX、X7R多層陶瓷電容器瓷料產(chǎn)品機(jī)理的介紹,對(duì)瓷料摻雜工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。摻雜工藝貫穿于瓷料生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程,可分為兩大部分,一是配方體系,包括主晶相及摻雜物的選擇,摻雜物的細(xì)化及混合處理,納米化摻雜物以及納米復(fù)合材料摻雜。二是生產(chǎn)工藝,主要是完成關(guān)鍵工序磨料工序工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn),以確定工藝參數(shù)。本項(xiàng)目選取了BX、X7R多層陶瓷電容器（MLCC）瓷料中的BX-212、BX-262、X7R-302三種產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行摻雜工藝研究。BX、X7R多層陶瓷電容器瓷料摻雜工藝研究包含四大技術(shù)難關(guān),分別是“殼—芯”結(jié)構(gòu)穩(wěn)定技術(shù),摻雜改性技術(shù),解決偏壓特性技術(shù),納米復(fù)合材料制備技術(shù)。同時(shí)解決工藝優(yōu)化問(wèn)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電介質(zhì)極化存儲(chǔ)電荷機(jī)理

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文102.2主晶相BaTiO3宏觀(guān)高介低損耗電性能機(jī)理圖2-2BaTiO3陶瓷材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗與測(cè)試頻率的關(guān)系BX、X7R多層陶瓷電容器瓷料選用BaTiO3固溶體作為主晶相，是因?yàn)锽aTiO3為典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，由Ba2+離子與O2-離子一起進(jìn)行密堆積，Ti4+處于氧八面體之間，如圖2-3[28]所示。圖2-3BaTiO3主晶相立方單晶胞結(jié)構(gòu)圖由于Ti-O間距較大（2.005A），故氧八面體間隙也比較大，Ti4+離子能在氧八面體中震動(dòng)。當(dāng)T>120℃時(shí)，BaTiO3固溶體晶胞邊長(zhǎng)能達(dá)到大于O2-與Ti4+直徑之和。這表明，氧八面體的球形內(nèi)切半徑大于Ti4+半徑。故處于氧八面體孔隙中的Ti4+偏離或靠近周?chē)?個(gè)O2-幾率相等，即對(duì)八面體中心位置的平均偏離率為零，對(duì)稱(chēng)性高，微觀(guān)晶相結(jié)構(gòu)成立方相，電性能表現(xiàn)為順電相。隨著溫度的降低，Ti4+的熱運(yùn)動(dòng)也會(huì)隨之變?nèi)�。�?dāng)5℃<T<120℃時(shí)，Ti4+振動(dòng)中心則向周?chē)?個(gè)O2-之一靠近，即Ti4+沿C軸方向產(chǎn)生了沒(méi)有外加電場(chǎng)情況下的自發(fā)離子位移極化。BaTiO3晶格成偶極矩，氧八面體三組方向相互傳遞，耦合，形成自發(fā)極化電疇，以上原因使得BaTiO3具有較高的介電常數(shù)，可以達(dá)到15000~17000。綜上所述，BaTiO3這種材料雖然具有較高的介電常數(shù)，但其晶型結(jié)構(gòu)會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生較大變化。（如圖2-4所示）：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文102.2主晶相BaTiO3宏觀(guān)高介低損耗電性能機(jī)理圖2-2BaTiO3陶瓷材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗與測(cè)試頻率的關(guān)系BX、X7R多層陶瓷電容器瓷料選用BaTiO3固溶體作為主晶相，是因?yàn)锽aTiO3為典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，由Ba2+離子與O2-離子一起進(jìn)行密堆積，Ti4+處于氧八面體之間，如圖2-3[28]所示。圖2-3BaTiO3主晶相立方單晶胞結(jié)構(gòu)圖由于Ti-O間距較大（2.005A），故氧八面體間隙也比較大，Ti4+離子能在氧八面體中震動(dòng)。當(dāng)T>120℃時(shí)，BaTiO3固溶體晶胞邊長(zhǎng)能達(dá)到大于O2-與Ti4+直徑之和。這表明，氧八面體的球形內(nèi)切半徑大于Ti4+半徑。故處于氧八面體孔隙中的Ti4+偏離或靠近周?chē)?個(gè)O2-幾率相等，即對(duì)八面體中心位置的平均偏離率為零，對(duì)稱(chēng)性高，微觀(guān)晶相結(jié)構(gòu)成立方相，電性能表現(xiàn)為順電相。隨著溫度的降低，Ti4+的熱運(yùn)動(dòng)也會(huì)隨之變?nèi)�。�?dāng)5℃<T<120℃時(shí)，Ti4+振動(dòng)中心則向周?chē)?個(gè)O2-之一靠近，即Ti4+沿C軸方向產(chǎn)生了沒(méi)有外加電場(chǎng)情況下的自發(fā)離子位移極化。BaTiO3晶格成偶極矩，氧八面體三組方向相互傳遞，耦合，形成自發(fā)極化電疇，以上原因使得BaTiO3具有較高的介電常數(shù)，可以達(dá)到15000~17000。綜上所述，BaTiO3這種材料雖然具有較高的介電常數(shù)，但其晶型結(jié)構(gòu)會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生較大變化。（如圖2-4所示）：

【參考文獻(xiàn)】：
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[2]鈦酸鍶鋇鈣基鐵電陶瓷的介電性能研究[D]. 鄭曉斌.天津大學(xué) 2011
[3]低溫?zé)Y(jié)寬溫穩(wěn)定性MLCC介質(zhì)材料研究[D]. 佘廣益.電子科技大學(xué) 2010
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