资源描述：
《MLCC电极用铜粉的制备与表面改性研究进展.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、#12#材料导报2006年12月第20卷第12期MLCC电极用铜粉的制备与表面改性研究进展胡敏艺,周康根,王崇国,徐锐(中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083)摘要多层陶瓷电容器(MLCC)的重要发展方向之一是电极贱金属化,铜粉是一种较为理想的电极制作材料。介绍了MLCC电极铜粉制备和铜粉改性的研究现状,指出今后应加强对铜粉粒径控制技术和抗氧化性的研究。关键词多层陶瓷电容器铜粉粒径抗氧化ProgressinResearchonPreparationandSurfaceModificationofCopperPowderforMLCCElectrodeHUMin
2、yi,ZHOUKanggen,WANGChongguo,XURui(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083)AbstractBasemetalelectrode(BME)isoneofthemaintrendsofmultilayerceramiccapacitors(MLCC).Cop-perpowderisasortofidealmaterialforBME-MLCCelectrode.Thepaperintroducesthemainpro
3、gressesinprepara-tionanmodificationofcopperpowderforMLCCelectrode,andpointsoutthatthekeyproblemstoberesolvedinthefuturearehowtocontrolparticlesizemoreexactlyandimproveoxidationresistanceofcopperpowder.KeywordsMLCC,copperpowder,particlesize,oxidationresistance0前言多层陶瓷电容器(MultilayerCerami
4、cCapacitors,MLCC)的主要发展方向之一表现为电极的贱金属化,即采用低价格的贱金属如镍、铜等代替昂贵的钯、铜等贵金属以降低成本。据报道,采用贱金属电极(Basemetalelectrode,BME)的成本不到贵金属电极成本的10%[1],因此可以极大地提高MLCC的市场竞争力。国际上,BME-MLCC的研发已有40多年的历史,形成了比较成熟的技术[2]。但目前我国MLCC电极用超细金属粉末和电子浆料的国产化问题尚未得到解决,浆料系统被国外垄断。进口的Pd30/Ag70内电极浆料价格高于2.5万元/千克[3],且钯的价格仍在继续上涨。从日本进口的电子贱金属
5、浆料价格高昂[4],因此研制MLCC电极用超细贱金属粉末具有重大意义。铜和镍都是常用的MLCC贱金属电极材料。镍的导电性比铜低,以镍作电极的电容器不能达到很高的频率,而且镍有磁性,不适用于某些特殊的应用场合[5]。铜价廉易得,具有较高的熔点和良好的导电性,高频稳定性比金、银好,与大多数焊料相容[6],而且也不像银那样容易迁移,在烧结时不向陶瓷介质中扩散或反应,对陶瓷介电性能没有影响,是一种较为理想的MLCC电极材料。1MLCC电极用铜粉铜粉既可用作内电极也可用作外电极制作材料,但以作外电极应用居多。铜熔点只有1083e,比传统贵金属电极材料钯(1552e)低,但高于
6、银(962e)。BaTiO3瓷料的烧结温度一般达1300~1400e,但以铜作电极的陶瓷电容器的烧结温度不能高于1000e,因此若用铜作内电极,则需选用低烧成温度的瓷料。BaTiO3瓷料经掺杂改性,可在较低温度下烧结而不降低性能,例如用LiF作烧结助剂掺杂,Li+取代了晶格中Ti4+的位置,F-取代了O-的位置,导致晶格缺陷和BaLiF3固溶体的形成,这两者都能使烧结温度降低。目前已可制备与铜电极同时烧结的瓷料。J1Bernard[5]以MgTi0.975O3+8.24mol%LiF作介质的铜电极陶瓷电容器在N2/1%H2气氛下,烧结温度可降低至1000e。M.P
7、ollet等[7]将LiNO3和B2O3加入到BaMg1/3Ta2/3O3中,瓷料烧结温度从1500e降到了1050e。陈爱东等[8]用BaTiO3与TiO2粉末进行固相反应以合成Ba2Ti9O20主晶相,添加硼硅酸盐玻璃可使陶瓷烧结温度降低至1000e以下。BaTiO3陶瓷介质在还原性气氛中烧结可半导体化而失去绝缘性能,因此需要在氧化性气氛中烧结。然而氧化性气氛却易使铜粉氧化,除了必须严格控制烧结气氛的含氧量外,铜粉还需具有一定的抗氧化性。由于结晶度与抗氧化性有关,结晶度越高,抗氧化性就越强[9],故要求铜粉结晶度高。此外将铜粉进行表面包覆也可提高抗氧化性。随
