公开(公告)号：CN114105190B

公开(公告)日：2023-02-07

申请号：CN202111473109.3

申请日：2021-12-02

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  程旭 ,  赵培尧 ,  朱超琼 ,  甄一超 ,  肖梦简

IPC: C01G23/00 ,  H01G4/12 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种钛酸钡钙纳米晶介质材料及其制备方法。所述钛酸钡钙粉体的制备方法包括如下步骤：按照式Ⅰ的化学计量比混合碳酸钡、二氧化钛和碳酸钙，加入水和分散剂得到浆料；将浆料进行砂磨得到粉体浆料；粉体浆料依次经烘干、过筛和煅烧得到钛酸钡钙粉体。本发明通过两步煅烧工艺，在低温下完成有机物分解和固相反应，在高温下使得晶格畸变，短暂保温抑制晶粒长大，获得了晶粒尺寸50～200nm，c/a≥1.008的纳米晶钛酸钡钙介质粉体，可作为基体材料用于大容量、小型化、高可靠的多层陶瓷电容器，具有重要的应用前景。(Ba1‑xCax)mTiO3 式Ⅰ。

公开(公告)号：CN110451955B

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN201910748447.X

申请日：2019-08-14

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  赵培尧 ,  陈玲玲 ,  汪宏显 ,  李龙土

IPC: C04B35/475 ,  C04B35/468 ,  C04B41/88 ,  H01G4/12 ,  H01G4/30

Abstract: 本发明公开了一种钛酸铋钠‑钛酸钡基无铅弛豫铁电体储能陶瓷及其制备方法。所述陶瓷材料的分子式如式I所示：式I中，M表示MnO2；w、x、y分别表示钛酸钡‑铌钽锌酸铋、铌钽锌酸铋和Ta的摩尔分数；z表示M的质量分数；其中，0.05≤w≤0.95，0.06≤x≤0.5，0.01≤y≤0.3，0≤z≤0.3。本发明提供的钛酸铋钠‑钛酸钡基无铅弛豫铁电体储能陶瓷及多层储能陶瓷电容器，具有优良的储能性能及综合性能。通过选择适当的w、x、y、z值及工艺参数，可使该体系的陶瓷块体放电储能密度达到2.27J/cm3，充放电效率达到90％以上，而双层电容器放电储能密度可达到14.26J/cm3，充放电效率达到85％。(1‑w)Bi0.5Na0.5TiO3‑w{(1‑x)BaTiO3‑xBi[Zn2/3(Nb1‑yTay)1/3]O3}+zM 式I。

公开(公告)号：CN110451955A

公开(公告)日：2019-11-15

申请号：CN201910748447.X

申请日：2019-08-14

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  赵培尧 ,  陈玲玲 ,  汪宏显 ,  李龙土

IPC: C04B35/475 ,  C04B35/468 ,  C04B41/88 ,  H01G4/12 ,  H01G4/30

Abstract: 本发明公开了一种钛酸铋钠-钛酸钡基无铅弛豫铁电体储能陶瓷及其制备方法。所述陶瓷材料的分子式如式I所示：式I中，M表示MnO2；w、x、y分别表示钛酸钡-铌钽锌酸铋、铌钽锌酸铋和Ta的摩尔分数；z表示M的质量分数；其中，0.05≤w≤0.95，0.06≤x≤0.5，0.01≤y≤0.3，0≤z≤0.3。本发明提供的钛酸铋钠-钛酸钡基无铅弛豫铁电体储能陶瓷及多层储能陶瓷电容器，具有优良的储能性能及综合性能。通过选择适当的w、x、y、z值及工艺参数，可使该体系的陶瓷块体放电储能密度达到2.27J/cm3，充放电效率达到90％以上，而双层电容器放电储能密度可达到14.26J/cm3，充放电效率达到85％。(1-w)Bi0.5Na0.5TiO3-w{(1-x)BaTiO3-xBi[Zn2/3(Nb1-yTay)1/3]O3}+zM 式I。

公开(公告)号：CN103613125B

公开(公告)日：2015-10-28

申请号：CN201310540760.7

申请日：2013-11-05

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  郝亚楠 ,  李龙土

IPC: C01G23/00 ,  C04B35/468 ,  C04B35/47 ,  C04B35/626 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明公开了一种超细钛酸盐纳米粉体及其制备方法。该方法包括如下步骤：（1）以醇化合物为溶剂，在表面活性剂存在的条件下，钛酸四丁酯与八水合氢氧化钡或/和八水合氢氧化锶进行反应得到钛酸盐纳米粒子溶胶；（2）向所述钛酸盐纳米粒子溶胶中加入水，经离心得到钛酸盐沉淀；所述沉淀经干燥即得所述钛酸盐纳米粉体。本发明提供了一种高效节能、工艺简单、安全、可以实现钛酸盐纳米粉体大批量生产的方法；该方法对于各种钙钛矿型结构的纳米粉体的制备具有普适性。所制备的粉体由于粒度小且分散性良好，比表面积大，尺寸均匀性高，具有高的化学活性，在电子陶瓷及化学催化等方面应用广泛。

公开(公告)号：CN103613125A

公开(公告)日：2014-03-05

申请号：CN201310540760.7

申请日：2013-11-05

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  郝亚楠 ,  李龙土

IPC: C01G23/00 ,  C04B35/468 ,  C04B35/47 ,  C04B35/626 ,  B82Y30/00

Abstract: 本发明公开了一种超细钛酸盐纳米粉体及其制备方法。该方法包括如下步骤：（1）以醇化合物为溶剂，在表面活性剂存在的条件下，钛酸四丁酯与八水合氢氧化钡或/和八水合氢氧化锶进行反应得到钛酸盐纳米粒子溶胶；（2）向所述钛酸盐纳米粒子溶胶中加入水，经离心得到钛酸盐沉淀；所述沉淀经干燥即得所述钛酸盐纳米粉体。本发明提供了一种高效节能、工艺简单、安全、可以实现钛酸盐纳米粉体大批量生产的方法；该方法对于各种钙钛矿型结构的纳米粉体的制备具有普适性。所制备的粉体由于粒度小且分散性良好，比表面积大，尺寸均匀性高，具有高的化学活性，在电子陶瓷及化学催化等方面应用广泛。

公开(公告)号：CN102452684B

公开(公告)日：2014-01-29

申请号：CN201010510189.0

申请日：2010-10-18

Applicant: 清华大学 ,  无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司

Inventor： 王晓慧 ,  张辉 ,  金镇龙 ,  张亦弛 ,  李龙土

IPC: C01G23/00 ,  B82B3/00

Abstract: 本发明公开了一种制备单分散钛酸钡纳米晶粉体的方法。该方法是将钛酸四丁酯和八水合氢氧化钡加入到适量的溶剂(一缩二乙二醇)和表面活性剂(PVP)中，利用八水合氢氧化钡中自身的结晶水有效调控钛酸四丁酯的水解，在一定的温度和压力下进行反应，从而获得小粒径的钛酸钡纳米晶粉体。本发明的方法不需要经过高温煅烧，抑制了晶粒团聚现象的产生和过分长大，可以直接从溶液中得到3～5nm、粒径分布窄、单分散的钛酸钡纳米晶。

公开(公告)号：CN102199035B

公开(公告)日：2013-06-26

申请号：CN201110068917.1

申请日：2011-03-22

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  姚国峰 ,  钟财富 ,  李龙土 ,  桂治轮

IPC: C04B35/468 ,  C04B35/622

Abstract: 本发明公开了一种X9R型陶瓷电容器介质材料及其制备方法。该材料的主成分为钛酸钡-钛酸铋钠复合物或钛酸钡-钛酸铋钾复合物，其摩尔含量为95％～98％；由Nb2O5以及CaZrO3和SrZrO3中的至少一种组成的二次添加剂，其摩尔含量为2～5％。利用本发明的工艺，可以获得性能优良的介电陶瓷材料，满足EIA X9R标准，且工艺简单，可以在中温下烧结。该材料的室温介电常数为1500～1700，室温损耗为2％左右，室温电阻率≥1013Ω·cm，击穿电压≥5kV/mm，具有良好的产业化前景。

公开(公告)号：CN101880167B

公开(公告)日：2013-02-13

申请号：CN201010204502.8

申请日：2010-06-11

Applicant: 清华大学 ,  北京鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司

Inventor： 王晓慧 ,  张亦弛 ,  金镇龙 ,  田之滨 ,  李龙土

IPC: C04B35/628 ,  C04B35/468 ,  H01G4/12 ,  H01G4/30

Abstract: 本发明公开了一种可作为贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料的陶瓷粉体及其制备方法。通过化学共沉淀将掺杂元素均匀包覆于钛酸钡颗粒表面；钛酸钡BaTiO3主料在陶瓷粉料中占90～97mol％；纳米包覆层复合氧化物的用量占陶瓷粉料总量的3～10mol％。该陶瓷粉料，在以氮气和氢气混合的加湿气体控制的还原气氛中，在950℃～1250℃的温度范围内进行烧结，可获得X7R/X5R型MLCC材料，材料的室温介电常数为2000～3000，容温变化率≤±15％，室温介电损耗≤2％，陶瓷的晶粒在200nm以下，介电损耗小，材料均匀性好，适用于生产大容量、超薄介电层(介电层厚度小于3μm)的多层陶瓷电容器。

公开(公告)号：CN101570434B

公开(公告)日：2012-03-28

申请号：CN200910086804.7

申请日：2009-06-16

Applicant: 清华大学 ,  无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司

Inventor： 王晓慧 ,  姚国峰 ,  金镇龙 ,  李龙土 ,  桂治轮

IPC: C04B35/468 ,  H01G4/12 ,  H01G4/30

Abstract: 本发明涉及应用于电子元器件的陶瓷材料技术领域，具体涉及一种X8R型贱金属内电极多层陶瓷电容器介质材料及制备方法。本发明材料为：主成分钛酸钡，其摩尔含量为91％～94％；添加剂包括MgO、MgCO3、(MgCO3)4·Mg(OH)2、MnCO3、MnO2、NiO、Fe2O3、Co3O4以及玻璃相助烧剂BCG、展宽剂、R1的氧化物和R2的氧化物，其摩尔含量占材料总量的6～9％；R1和R2均为稀土族元素。利用本发明的配方和工艺，在还原气氛下烧结可以获得性能优良的X8R型陶瓷材料，且工艺简单，烧结温度不超过1280℃。材料的室温介电常数可达2700，室温介电损耗不超过1％，在-55～150℃温度区间内容温变化率不超过±15％，室温电阻率＞1012Ω·cm，在150℃时电阻率仍大于109Ω·cm，陶瓷的晶粒尺寸小于1μm。本发明提供的陶瓷材料及其制备方法，具有良好的产业化前景。

公开(公告)号：CN101183610B

公开(公告)日：2010-12-15

申请号：CN200710178134.2

申请日：2007-11-27

Applicant: 清华大学

Inventor： 王晓慧 ,  田之滨 ,  王天 ,  李龙土

IPC: H01G4/12 ,  H01B3/12 ,  C04B35/468 ,  C04B35/622

Abstract: 本发明公开了属于电容器材料制备技术范围的一种化学包覆制备贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料。通过化学共沉淀将掺杂元素均匀包覆于钛酸钡颗粒表面；钛酸钡BaTiO3主料在配方中所占90～97mol％；纳米包覆层复合氧化物的用量占材料总量的3～10mol％。该陶瓷材料，在以氮气和氢气混合的加湿气体控制的还原气氛中，在950℃～1250℃的温度范围内进行烧结，可获得X7R/X5R型MLCC材料，材料的室温介电常数为2000～2700，容温变化率≤±15％，室温介电损耗≤2％，陶瓷的晶粒在200nm以下，介电损耗小，材料均匀性好，适用于生产大容量、超薄介电层(介电层厚度小于3μm)的多层陶瓷电容器。