贱金属内电极多层陶瓷电容器研发产业及现状

经过 30 多年的发展,贱金属内电极多层陶瓷电容器(B M E - M L C C s)已经成为多层陶瓷电容器的主流产品。由于采用镍铜内电极产品的材料成本低,市场竞争力强,已经成为国内外贱金属内电极多层陶瓷电容器产业研发的发展方向,我国国内的 B M E - M L C C s 行业还存在一些问题,如何加快B M E - M L C C s技术的发展,推动该项技术的国产化,研究具有我国自主知识产权的陶瓷介质材料和贱金属内电极浆料系统,立足国际B M E - M L C C s 现有的高起点,尽快赶上和超过国际先进水平,为我国信息产业生产出更多更好的B M E - M L C C s 已迫在眉睫。     

贱金属内电极多层陶瓷电容器研发进展

经过30多年的发展,贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)已经成为多层陶瓷电容器的主流产品.简要论述国内外对贱金属内电极多层陶瓷电容器研发状况和研究方向,重点介绍镍内电极多层陶瓷电容器发展历程,并且指出我国BME-MLCCs行业存在的问题和发展方向.     

BaTiO3基介质瓷料的抗还原性及其缺陷化学

多层陶瓷电容器(MLCCs)体现了电子元器件小型化、复合化、低成本、高可靠性的发展趋势.BME(BaseMetal Electrode)技术的发展促进了Ni内电极MLCCs的生产和应用.为了适应贱金属Ni内电极MLCCs还原气氛烧结需要,对介质瓷料提出了抗还原性要求,使其具有高的绝缘电阻率和长的工作寿命.综述了BaTiO3基介质瓷料的抗还原性措施,涉及电子缺陷浓度的降低以及氧空位缺陷迁移的抑制,并利用缺陷化学阐述了其A位施主和B住受主掺杂的改性机理.     

贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)研究进展

贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)经过40年的发展，目前已成为多层陶瓷电容器的主流。钛酸钡的缺陷化学是发展BME-MLCCs的理论基础，利用该理论研发抗还原的钛酸钡基介质陶瓷组成，使钛酸钡基介质陶瓷与镍内电极能够在还原性气氛中共烧。BME-MLCCs工业化的一个关键问题是降低由带电荷的氧空位移动所造成的老化。     

多层陶瓷电容器研究现状和发展展望

片式多层陶瓷电容器是新型片式元器件门类的主要品种之一.介绍了多层陶瓷电容器国内外研究现状和发展状况,重点介绍了镍内电极多层陶瓷电容器、高容量多层陶瓷电容器和高压多层陶瓷电容器,同时指出我国多层陶瓷电容器行业存在的问题和发展方向.     

功能陶瓷材料研究的若干进展

本文介绍了几种典型铁电、压电陶瓷及其多层片式元件应用研究的若干新进展。基于过渡液相烧结机制的压电陶瓷材料具有烧结温度低、压电常数和介电常数高，介质损耗低等诸多优点。低烧多层压电变压器(MPT)以其低驱动电压、小体积、高升压比、薄型片式化等优点在液晶显示背光电源等方面获得应用。多层压电变压器及其背光电源具有高功率密度、高转换效率、薄型化和低成本等特点，通过有限元分析和多普勒激光扫描测振仪对MPT的振动模态与机电谐振特性等进行了分析与测定，为结构与性能优化提供了理论与实验依据。研究了钛酸钡基高介电常数温度稳定型多层陶瓷电容器(MLCC)及薄层贱金属内电极MLCC的关键材料组成以及制备技术，基于缺陷化学原理和无晶粒长大的致密化烧结动力学，通过调控受、施主掺杂和两段法烧结工艺，制备了在还原气氛烧结亚微米／纳米晶钛酸钡基陶瓷及其细晶化贱金属内电极MLCC。研究了多层复合功能陶瓷共烧行为、异质界面互扩散、致密化速率调控机制及共烧匹配技术，借助于差热膨胀仪研究了铁电陶瓷介质和内电极共烧失配的动力学根源，为制备高可靠的MLCC等多层元器件提供实验与理论依据。介绍了压电陶瓷超声微马达的结构与特性。     

MLCC电极用铜粉的制备与表面改性研究进展

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.     

低烧钛酸钡基介电陶瓷的研究进展

低温烧结的BaTiO3基介电陶瓷具有降低能耗,抑制晶粒过度生长以及适合制造贱金属内电极多层陶瓷电容器等优点。本文综述添加助烧剂、高活性纳米粉体和烧结方法的改进等对钛酸钡基陶瓷烧结温度及其性能的影响。重点介绍了助烧剂的作用机制、分类和添加方式,并对其发展方向进行了展望。     

多层陶瓷电容器内电极镍粉的研究进展

近年来,贱金属电极片式陶瓷电容器(BME-MLCC)在MLCC产业中占有越来越重要的地位,到2002年,世界上已有超过70%的MLCC采用Ni贱金属内电极.介绍了MLCC用镍粉的研究进展及存在的主要问题,分析了内电极用镍粉性能对MLCC性能的影响,指出当前镍内电极MLCC存在的主要问题是由镍粉分散性、抗氧化性差和与陶瓷介质烧结行为不匹配等带来的,同时阐述了其解决问题的关键在于超细镍粉的制备和表面改性技术的研究.     

功能陶瓷材料研究的若干进展

本文主要介绍几种典型的铁电、压电陶瓷及其多层片式元件应用研究的若干新进展.基于过渡液相烧结机制的压电陶瓷材料具有烧结温度低、压电常数和介电常数高,介质损耗低等诸多优点.低烧多层压电变压器(MPT)以其低驱动电压、小体积、高升压比、薄型片式化等优点在液晶显示背光电源等方面获得应用.多层压电变压器及其背光电源具有高功率密度、高转换效率、薄型化和低成本等特点,通过有限元分析和多普勒激光扫描测振仪对MPT的振动模态与机电谐振特性等进行了分析与测定,为结构与性能优化提供了理论与实验依据.研究了钛酸钡基高介电常数温度稳定型多层陶瓷电容器(MLCC)及薄层贱金属内电极MLCC的关键材料组成以及制备技术,基于缺陷化学原理和无晶粒长大的致密化烧结动力学,通过调控受、施主掺杂和两段法烧结工艺,制备了在还原气氛烧结亚微米/纳米晶钛酸钡基陶瓷及其细晶化贱金属内电极MLCC.研究了多层复合功能陶瓷共烧行为、异质界面互扩散、致密化速率调控机制及共烧匹配技术,借助于差热膨胀仪研究了铁电陶瓷介质和内电极共烧失配的动力学根源,为制备高可靠的MLCC等多层元器件提供实验与理论依据.介绍了压电陶瓷超声微马达的结构与特性.     

片式化高压电容器的内电极结构及优化

耐高压片式化多层陶瓷电容器(MLCC)要求其内电极具有特殊的结构以保证产品的可靠性。本文对比了普通MLCC和高压MLCC的内电极结构，用有限元方法对两种ML—CC中若干典型位置的电场分布进行了分析，从电学角度对高压MLCC中内电极结构尺寸进行了优化，建立了高压MLCC内电极结构尺寸和所选用陶瓷介质材料的电学性能、MLCC的额定工作电压等参数之间的关系，这对中、高压MLCC的设计和制造具有指导意义。     

MLCC用超细镍粉的制备方法及发展趋势

用超细镍粉代替多层陶瓷电容器内电极用贵金属是一种发展趋势.主要介绍了镍粉用作多层陶瓷电容器(MLCC)内电极的主要特点,详细介绍了生产超细镍粉的方法和工艺,并讨论了每种方法的优缺点.最后展望了MLCC内电极用超细镍粉的发展趋势.     

新型多纤维陶瓷电容器的设计

提出了一种新型多纤维陶瓷电容器(MFC)。MFC由众多纤维电容器并联而成，而每根纤维电容器由内电极(导电纤维)、介电层和外电极构成。理论分析表明，当纤维直径与介电层厚度相匹配时，MFC的电容比多层电容器(MLC)的电容大，而且MFC也具有更优异的抗击穿性能。     

金属膜电极层对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷电容器电性能的影响

玻璃陶瓷电容器内电极结构及界面形貌对电性能有重要影响.采用磁控溅射法在介质层与银浆料电极间分别制备了Pt、Au、Cu和Ag金属膜内电极层,研究此电极层对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷电容器电性能的影响.与单层浆料的电极结构相比,引入Pt、Au金属膜可以更有效地改善电性能:等效电容值增加25%,漏电流降低一个数量级.由SEM结果可知:Pt、Au、Cu膜与玻璃陶瓷紧密的界面接触能够抑制银向介质中扩散;然而,采用单层银浆料或引入Ag金属膜的样品界面多孔且银扩散严重.以上分析表明:Pt、Au金属膜电极层能够改善玻璃陶瓷电容器界面微观结构,有效抑制银的扩散,提高整体电性能.     

微波介质陶瓷TiO2的低温烧结研究进展

在制备多层微波元件过程中,从环保及制作成本方面考虑,为使用熔点较低的Ag(td=960℃)或Cu(td=1060℃)等贱金属作为电极材料,必须降低介质陶瓷的烧结温度;介绍了几类通过液相烧结降低致密化温度的TiO2基微波介质陶瓷,该类陶瓷的烧结温度已降至1000℃以下,并具有较好的应用前景.     

基于3D打印的三维石墨烯基电极研究进展

超级电容器是一种高性能的能量存储设备，因具有高功率密度、快速的充放电速率、高安全性能、优异的循环稳定性和较宽的工作温度范围等优点备受人们关注和青睐，并在清洁能源、电动汽车、无线通信、航空航天、军事和消费电子等领域得到了广泛的应用。电极材料是决定超级电容器储能性能的关键因素之一，开发新型、高效电极材料的已成为国内外研究的热点。传统电极材料经过长期的发展虽取得了一些技术革新和突破，但仍存在碳基电极容量不大、过渡金属化合物导电性不高、导电聚合物循环稳定性不足等缺点。石墨烯是一种由单层碳原子构成的碳纳米材料，具有优异的物理化学性能，是超级电容器电极材料的新宠。三维石墨烯不仅能保留单层或少数层石墨烯独特的物理化学性质，而且具有低密度、多孔性、高度连通结构和微反应环境等特性，在超级电容器领域备受关注，比石墨烯具有更加广泛的应用前景。目前，三维石墨烯的制备方法主要有湿化学技术、CVD技术和3D打印技术等。其中，3D打印技术凭借其在空间构型设计和化学组成优化方面的独特优势，在生物医药和能源器件等领域迅速发展。基于3D打印的石墨烯基材料不仅具有良好的孔道分布和优异的力学性能，而且其独特的3D打印结构还能...     

多层陶瓷电容器端电极耐焊接热性能下降原因分析

针对多层陶瓷电容器端电极耐焊接热性能下降的问题,运用扫描电子显微镜分析了端电极表面锡铅镀层的微观结构,并用其附带的能谱仪对其成分进行了分析,找出了端电极耐焊接热性能下降的原因。结果表明:在对多层陶瓷电容器三层端电极中的底层银端浆进行烧结的过程中,由于烧结工艺控制不合理,导致银层部分出现较多的玻璃料物质溢出,因玻璃料物质不导电,在电镀时就会造成表面镀层的不连续致密,从而使得多层陶瓷电容器端电极的可靠性下降,耐焊接热性能降低。     

多层片式陶瓷电容器电极浆料研究进展

简单介绍了多层片式陶瓷电容器MLCC(Multilayer Ceramic Capacitor)的组成、结构及要求.详细阐述了多层陶瓷电容器电极浆料的构成、功能及作用,重点介绍了导电相、玻璃相及有机载体的种类、性能和应用.最后叙述了MLCC电极浆料研究进展和发展趋势.     

新型超级电容器电极材料

超级电容器以其高功率、长周期使用寿命、环保等独特性能受到人们的广泛关注。决定超级电容器电荷存储的最关键因素是电极材料的特性。首先简要介绍了电容器的电荷储存机理。其次详细介绍了金属有机骨架材料(MOFs)、共价有机骨架材料(COFs)、二维过渡金属碳(氮)化物(MXenes)、金属氮化物(MN)、黑磷(BP)和有机分子电极材料等有望获得高能量密度和功率密度的新兴电极材料,以及最新制作的对称/非对称超级电容器的能量、电容、功率、循环性能和倍率性等参数。研究表明,COFs有望成为新一代廉价、绿色、可持续、多功能的储能装置的有机电极候选材料,其电化学性能仍有很大的提高空间。重点介绍了MOFs、COFs、MN、BP及近年来新型有机电极材料在超级电容器中的应用。最后,对超级电容器未来的发展和关键技术的挑战进行了展望。     

二维MXene材料在超级电容应用的研究进展

二维过渡金属碳/氮化物(MXene)具有类石墨烯的结构,微观上呈现片层状和多种表面基团,因此具有良好的导电性、离子传输和高亲水性能,并且成为超级电容器的理想电极材料。但MXene层与层容易坍塌、堆叠与官能团的存在,不利于作为电极材料的性能。通过热处理、离子插层和与碳复合等方法提高其电化学性能拥有巨大的应用前景。首先总结了MXene材料的制备方法,然后概述了表面改性和结构优化等对MXene超级电容器的电化学性能的影响,展望了MXene材料在超级电容器上的研究前景。