本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料。

背景技術(shù)：
近幾年來，在高端民用產(chǎn)品市場中隨著電力系統(tǒng)和脈沖功率的不斷升級改造，例如遮斷器、負(fù)載關(guān)閉器、高壓電源等的設(shè)備對陶瓷電容器提出了高耐電壓、低損耗、高可靠性、小型化和大容量等的要求。目前我國加大了對激光武器和電磁武器等的研究，并取得了一定的成果。激光武器需要瞬間提供巨大的能量，這種功能通過電路中的超高壓電容倍壓來實現(xiàn)，并且超高壓電容器是電路中的核心器件。由于國內(nèi)原材料的限制，我國在軍事領(lǐng)域?qū)Τ邏弘娙萜鞯男枨笾饕蕾囘M(jìn)口，這給我國的國防安全帶來了一定的風(fēng)險。目前所需的超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料不僅要求耐電壓更高，而且還需要較小的介質(zhì)損耗及較高的體積電阻率，以滿足超高壓電容器高可靠性。在近期國內(nèi)專利可查到的同類產(chǎn)品有：中國專利號200410041863.X公開了一種中低溫?zé)Y(jié)高壓陶瓷電容器介質(zhì)，它采用的配方是：BaTiO360％-90％，SrTiO31-20％，CaZrO30.1-10％，Nb2O50.01-1％，MgO0.01％-1％，CeO20.01-0.8％，ZnO0.01-0.6％，Co2O30.03-1％，鉍鋰固溶體0.05-10％。其電性能為介電常數(shù)2000-3000，耐電壓為6kV/mm以上，降低燒結(jié)溫度的添加物是鉍鋰固溶體。該專利中的陶瓷電容器介質(zhì)損耗太高，介電常數(shù)較低，該專利的配方組成不同于本申請。中國期刊《電子元件與材料》1989年第5期在“高介高壓2B4介質(zhì)陶瓷”的文章中公開了一種高壓陶瓷電容器介質(zhì)材料，該介質(zhì)材料采用97.8wt.％BaTiO3+0.8wt.％Bi2O3+0.7wt.％Nb2O5+0.5wt.％CeO2+0.2wt.％MnO2的配方，其電性能為介電常數(shù)2500-2600，介電損耗為0.5-1.4％，直流耐電壓為7kV/mm，該介質(zhì)存在耐電壓較差，介電常數(shù)太小，介質(zhì)損耗大，且配方組成不同于本申請。中國專利號2012101187726(授權(quán)公告號CN102627456B)公開了一種低損耗高壓陶瓷電容器介質(zhì)，其組成按重量百分比計算為：BaTiO354％-91％，MgTiO31％-4％，BaZrO34-20％，SrZrO33-12％，CeO20.03-1.0％，ZnO0.1-1.5％，CaTiSiO30.5％-7.5％，其介電常數(shù)最高值為3688，這直接限制了電容器大容量的應(yīng)用，為了獲得大容量超高壓電容器，往往導(dǎo)致電容器體積過大，這與裝備的小型化趨勢相悖，并且其體積電阻率較小(數(shù)量級為1011)，從而影響了超高壓電容器的絕緣性能，且其配方組成與本申請不同。中國專利號201210034278.1(授權(quán)公告號CN102568821B)公開了一種高介電高壓陶瓷電容器介質(zhì)，按重量百分比計算其配方組成為：BaTiO355％-90％，SrTiO32-25％，MgZrO32％-15％，Bi3NbZrO32-10％，CeO20.1-1.0％，ZnO0.5-1.5％，MnCO30.2-1.0％，其介電常數(shù)雖然較高10050-11603，但是體積電阻率小于1012，因此影響了電容器的絕緣性能及可靠性。另外，其介質(zhì)損耗均在40×10-4左右，這將提高在使用過程中發(fā)生熱擊穿的概率，從而影響電容器的使用壽命及安全性能，并且其配方組成與本申請不同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小、耐直流電壓高且體積電阻率高的小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料。在本發(fā)明中，通過調(diào)整陶瓷電容器用介質(zhì)材料的配方組成，實現(xiàn)了超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的介質(zhì)損耗＜20×10-4，直流耐電壓＞12.6kV/mm，介電常數(shù)＞5600，且體積電阻率＞2.1x1012Ω·cm。在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料，所述介質(zhì)材料包括按重量百分比計的以下組分：BaTiO370-90％，SrTiO32-20％，CaTiO31.5-10％，SrBi2Nb2O90.2-5％，Bi3ZrNbO92-8％，Nb2O50.05-0.8％，CeO20.1-0.6％，ZnO1-5％，MnCO30.1-0.5％。優(yōu)選地，本發(fā)明的小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO375-88％，SrTiO33-17％，CaTiO32-8.5％，SrBi2Nb2O90.5-4％，Bi3ZrNbO92.5-7％，Nb2O50.1-0.7％，CeO20.1-0.5％，ZnO2-5％，和MnCO30.2-0.45％。優(yōu)選地，本發(fā)明的小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO375-85％，SrTiO34-15％，CaTiO33-8％，SrBi2Nb2O91-3.5％，Bi3ZrNbO93-6.5％，Nb2O50.2-0.7％，CeO20.2-0.5％，ZnO1-4％，和MnCO30.2-0.4％。優(yōu)選地，本發(fā)明的小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO380-85％，SrTiO35-10％，CaTiO33-8％，SrBi2Nb2O91.5-3％，Bi3ZrNbO93-6％，Nb2O50.1-0.5％，CeO20.2-0.5％，ZnO2-5％，和MnCO30.2-0.4％。優(yōu)選地，本發(fā)明的小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO380-90％，SrTiO32-10％，CaTiO31.5-5％，SrBi2Nb2O92-4％，Bi3ZrNbO93-5％，Nb2O50.2-0.7％，CeO20.1-0.5％，ZnO1-3％，和MnCO30.2-0.35％。在本發(fā)明的陶瓷電容器用介質(zhì)材料中，以BaTiO3為主料。BaTiO3為鈣鈦礦型化合物，其介電常數(shù)最高可達(dá)25000，但是純BaTiO3的介電常數(shù)在室溫下只有1600。因此必須加入移峰劑，可以用不同的元素來取代鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的A位和B位離子，以使BaTiO3居里點向室溫移動，從而提高介電常數(shù)，例如A位取代的Sr2+，B位取代的Zr4+；同時為了降低材料的容量變化率，還需要添加展寬劑，例如A位取代的Ca2+、Mg2+、Bi3+，B位取代的Zr4+、Nb5+。另外，由于部分稀土離子在燒結(jié)過程中聚集于晶界，可以抑制晶粒生長，因此通過添加稀土氧化物可以顯著提高介質(zhì)材料的耐電壓。同時通過添加鋅、錳等氧化物來提高致密度，降低損耗，同時考慮環(huán)保的要求及良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，在本申請的陶瓷電容器用介質(zhì)材料的系統(tǒng)中不添加鉛、隔等有害物質(zhì)。隨著介電常數(shù)的提高，BaTiO3的摻雜改性難度不斷提高，僅依靠調(diào)整各組原材料的比例，無法滿足電性能的改善，需要預(yù)先合成熔塊進(jìn)行摻雜。雖然現(xiàn)有技術(shù)中存在的陶瓷電容器用介質(zhì)材料的介電常數(shù)＞10000，但損耗較大接近50×10-4、直流耐電壓小于12kV/mm。此外，雖然現(xiàn)有技術(shù)中存在陶瓷電容器用介質(zhì)材料的直流耐電壓＞12kV/mm的情況，但其體積電阻率＜1012Ω·cm、且介電常數(shù)＜4000。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷電容器用介質(zhì)材料存在的問題，在本發(fā)明中，通過在陶瓷電容器用介質(zhì)材料中摻雜少量SrBi2Nb2O9和Bi3ZrNbO9而使得在實現(xiàn)降低介質(zhì)損耗(＜20×10-4)，提高直流耐電壓強(qiáng)度(＞12.6kV/mm)的同時，還提高了介電常數(shù)＞5600且使體積電阻率＞2.1x1012Ω·cm。即，在本申請中，通過在陶瓷電容器用介質(zhì)材料中同時使用SrBi2Nb2O9和Bi3ZrNbO9而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能同時兼顧介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小、直流耐電壓高、和體積電阻率大的技術(shù)問題。在本發(fā)明中，通過在陶瓷電容器用介質(zhì)材料中同時摻入SrBi2Nb2O9和Bi3ZrNbO9而實現(xiàn)了介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、直流耐電壓、和體積電阻率之間的良好的性能平衡。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于制備上述陶瓷電容器用介質(zhì)材料的方法，包括以下步驟：取按重量百分比計的上述原料進(jìn)行配料；將配好的原料進(jìn)行研磨；在研磨的物料達(dá)到要求的粒徑后與造粒添加劑一起研磨0.5-2小時，利用離心干燥塔進(jìn)行造粒；以及對造粒料進(jìn)行過篩，以獲得陶瓷電容器用介質(zhì)材料。優(yōu)選地，所述方法中使用的造粒添加劑為聚乙烯醇。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的BaTiO3的制備方法包括：將常規(guī)的化學(xué)原料BaCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，將配料研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1230-1250℃下保溫2.5-3.5小時，通過固相反應(yīng)來合成BaTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的SrTiO3的制備方法包括：將常規(guī)的化學(xué)原料SrCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，將配料研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1260-1280℃下保溫2.5-3.5小時，通過固相反應(yīng)來合成SrTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的CaTiO3的制備方法包括：將常規(guī)的化學(xué)原料CaCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，將配料研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1240-1260℃下保溫2.5-3.5小時，通過固相反應(yīng)來合成CaTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的Bi3ZrNbO9的制備方法為：將常規(guī)的化學(xué)原料Bi2O3、ZrO2和Nb2O5按3:2:1摩爾比進(jìn)行配料，球磨混合后在110-130℃下進(jìn)行烘干，然后將烘干料放入氧化鋁坩堝中在1150℃-1170℃下保溫2.5-3.5小時，通過固相反應(yīng)來合成Bi3ZrNbO9，冷卻后研磨過120目篩備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的SrBi2Nb2O9的制備方法為：將常規(guī)的化學(xué)原料Bi2O3、SrCO3和Nb2O5按1:1:1摩爾比進(jìn)行配料，球磨混合后在110-130℃下進(jìn)行烘干，然后將烘干料放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1030℃-1050℃下保溫2.5-3.5小時，固相反應(yīng)合成SrBi2Nb2O9，冷卻后研磨過120目篩備用。在又一個方面中，本發(fā)明提供了上述介質(zhì)材料在電容器中的應(yīng)用。在本發(fā)明中，經(jīng)過優(yōu)化以后的超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的直流耐電壓＞12.6kV/mm，介電常數(shù)＞5600，介質(zhì)損耗＜20×10-4，且體積電阻率＞2.1x1012Ω·cm。這些電性能的提高為生產(chǎn)優(yōu)異的超高壓陶瓷電容器奠定了良好的基礎(chǔ)，能夠滿足電力系統(tǒng)、脈沖功率、航空航天、激光武器等對電容器的要求。此外，本發(fā)明的陶瓷電容器用介質(zhì)材料燒成溫度范圍寬1280～1330℃，能夠提高電容器瓷件的合格率，降低高壓陶瓷電容器的成本，并且本申請的介質(zhì)材料的組分中不含鉛和鎘，因此對環(huán)境無污染。本發(fā)明的介質(zhì)材料的介質(zhì)損耗小，因此使用過程中性能穩(wěn)定性好，安全性高。而且，本發(fā)明中的陶瓷電容器用介質(zhì)材料的制備工藝簡單，原料易得。該介質(zhì)材料的介電常數(shù)高，能實現(xiàn)陶瓷電容器的小型化、大容量，并降低成本。附圖說明圖1為本發(fā)明實施方式的超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的生產(chǎn)工藝流程圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚，現(xiàn)結(jié)合實施例對本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用來解釋本發(fā)明而并不用于限制本發(fā)明。在本發(fā)明的一個實施方式中，提供了一種小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料，所述介質(zhì)材料包括按重量百分比計的以下組分：BaTiO370-90％，SrTiO32-20％，CaTiO31.5-10％，SrBi2Nb2O90.2-5％，Bi3ZrNbO92-8％，Nb2O50.05-0.8％，CeO20.1-0.6％，ZnO1-5％，和MnCO30.1-0.5％。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，該小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO375-88％，SrTiO33-17％，CaTiO32-8.5％，SrBi2Nb2O90.5-4％，Bi3ZrNbO92.5-7％，Nb2O50.1-0.7％，CeO20.1-0.5％，ZnO2-5％，和MnCO30.2-0.45％。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，該小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO375-88％，SrTiO33-17％，CaTiO32-8.5％，SrBi2Nb2O90.5-4％，Bi3ZrNbO92.5-7％，Nb2O50.1-0.7％，CeO20.1-0.5％，ZnO2-5％，和MnCO30.2-0.45％。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，該小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO380-85％，SrTiO35-10％，CaTiO33-8％，SrBi2Nb2O91.5-3％，Bi3ZrNbO93-6％，Nb2O50.1-0.5％，CeO20.2-0.5％，ZnO2-5％，和MnCO30.2-0.4％。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，該小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成按重量百分比計為：BaTiO380-90％，SrTiO32-10％，CaTiO31.5-5％，SrBi2Nb2O92-4％，Bi3ZrNbO93-5％，Nb2O50.2-0.7％，CeO20.1-0.5％，ZnO1-3％，和MnCO30.2-0.35％。在本發(fā)明的另一實施方式中，提供了一種用于制備上述陶瓷電容器用介質(zhì)材料的方法，包括以下步驟：取按重量百分比計的上述原料進(jìn)行配料；將配好的原料進(jìn)行研磨；在研磨的物料達(dá)到要求粒徑后與造粒添加劑一起研磨0.5-2小時，利用離心干燥塔進(jìn)行造粒；對造粒料進(jìn)行過篩，以獲得陶瓷電容器用介質(zhì)材料。優(yōu)選地，所述方法中使用的造粒添加劑為聚乙烯醇。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的生產(chǎn)工藝流程圖。具體地，如圖1所示，在制備本發(fā)明的陶瓷電容器用介質(zhì)材料的方法中，包括以下步驟：步驟101.取按重量百分比計的上述原料進(jìn)行配料；步驟102.將配好的原料經(jīng)過球磨機(jī)研磨一定時間；步驟103.在研磨的物料達(dá)到要求粒徑后與造粒添加劑一起研磨0.5-2小時，利用離心干燥塔進(jìn)行造粒；以及步驟104.對造粒料進(jìn)行過篩，以獲得陶瓷電容器用介質(zhì)材料。具體地，本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的BaTiO3的制備方法包括：將常規(guī)的化學(xué)原料BaCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1230-1250℃下保溫2.5-3.5小時，固相反應(yīng)來合成BaTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的SrTiO3的制備方法包括：將常規(guī)的化學(xué)原料SrCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，將配料研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1260-1280℃下保溫2.5-3.5小時，固相反應(yīng)來合成SrTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的CaTiO3的制備方法包括：將常規(guī)的化學(xué)原料CaCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，將配料研磨混合均勻后放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1240-1260℃下保溫2.5-3.5小時，固相反應(yīng)來合成CaTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的Bi3ZrNbO9的制備方法為：將常規(guī)的化學(xué)原料Bi2O3、ZrO2和Nb2O5按3:2:1摩爾比進(jìn)行配料，球磨混合后在110-130℃下進(jìn)行烘干，然后將烘干料放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1150℃-1170℃下保溫2.5-3.5小時，通過固相反應(yīng)合成Bi3ZrNbO9，冷卻后研磨過120目篩備用。本發(fā)明的介質(zhì)材料中所用的SrBi2Nb2O9的制備方法為：將常規(guī)的化學(xué)原料Bi2O3、SrCO3和Nb2O5按1:1:1摩爾比進(jìn)行配料，球磨混合后在110-130℃下進(jìn)行烘干，然后將烘干料放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1030℃-1050℃下保溫2.5-3.5小時，固相反應(yīng)合成SrBi2Nb2O9，冷卻后研磨過120目篩備用。在本發(fā)明中，經(jīng)過優(yōu)化以后的超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料的直流耐電壓＞12.6kV/mm，介電常數(shù)＞5600，介質(zhì)損耗＜20×10-4，且體積電阻率＞2.1x1012Ω·cm。這些電性能的提高為生產(chǎn)優(yōu)異的超高壓陶瓷電容器奠定了良好的基礎(chǔ)，能夠滿足電力系統(tǒng)、脈沖功率、航空航天、激光武器等對電容器的要求。實施例現(xiàn)在結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。表1中給出了本發(fā)明各實施例試樣的配方。采用圖1中所示的工藝流程來制備本發(fā)明的各實施例中的小損耗超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料。實施例1首先，采用常規(guī)的化學(xué)原料通過固相法來合成以下熔塊：BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、SrBi2Nb2O9、和Bi3ZrNbO9。BaTiO3的制備：將常規(guī)的化學(xué)原料BaCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，研磨混合均勻，然后將混合物放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1240℃下保溫煅燒3小時，通過固相反應(yīng)來合成BaTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。SrTiO3的制備：將常規(guī)的化學(xué)原料SrCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，將其研磨混合均勻，然后將混合物放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1270℃保溫煅燒3小時，通過固相反應(yīng)來合成SrTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。CaTiO3的制備：將常規(guī)的化學(xué)原料CaCO3和TiO2按照1:1的摩爾比進(jìn)行配料，研磨混合均勻，然后將混合物放入氧化鋁坩堝內(nèi)在1250℃下保溫煅燒3小時，通過固相反應(yīng)來合成CaTiO3，冷卻后研磨過120目篩，備用。Bi3ZrNbO9的制備：將常規(guī)的化學(xué)原料Bi2O3、ZrO2和Nb2O5按3:2:1的摩爾比進(jìn)行配料，球磨混合后在120℃下進(jìn)行烘干，然后將烘干的混合物放入氧化鋁坩堝中在1150℃至1170℃下保溫煅燒3小時，通過固相反應(yīng)來合成Bi3ZrNbO9，冷卻后研磨過120目篩備用。SrBi2Nb2O9的制備：將常規(guī)的化學(xué)原料Bi2O3、SrCO3和Nb2O5按1:1:1摩爾比進(jìn)行配料，球磨混合后在120℃下進(jìn)行烘干，然后將烘干的混合物放入氧化鋁坩堝中在1030℃-1050℃下保溫煅燒3小時，通過固相反應(yīng)來合成SrBi2Nb2O9，冷卻后研磨過120目篩備用。然后，取按重量百分比計的按照上述制備方法合成的BaTiO370％，SrTiO320％，CaTiO31.5％，SrBi2Nb2O90.2％，Bi3ZrNbO94.5％，以及按重量百分比計的Nb2O50.5％，CeO20.1％，ZnO3.1％，MnCO30.1％。隨后，將以上組分進(jìn)行配料。將配好的料利用蒸餾水或去離子水通過球磨機(jī)進(jìn)行研磨混合，其中料：球：水的質(zhì)量比為1:3:0.8，球磨3小時，加入濃度為8％的聚乙烯醇溶液，球磨1小時進(jìn)行造粒，然后將造粒料過70目篩，以獲得粒度均勻、分布良好的粉料。然后，利用25噸的機(jī)械壓機(jī)將該粉料壓成生坯密度為3.8±0.02g/cm3的坯料，燒成溫度為1280～1330℃，從而獲得本實施例的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。然后，用68％濃度的銀漿被銀，在850℃下保溫10分鐘進(jìn)行燒銀，形成銀電極，焊接引線，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行包封，即得陶瓷電容器。對所獲得的陶瓷電容器進(jìn)行電性能測試，使用實施例1的介質(zhì)材料制成的陶瓷電容器所對應(yīng)的電性能在表2中示出。表2中的各性能參數(shù)的測試條件如下：利用4288A電容量測量儀來測試瓷料的容量與損耗，其中使用的測試電壓為1±0.2V、測試頻率為1kHz、測試溫度為20±2℃。電容器的介電常數(shù)按下列公式計算：ε＝14.4C·h/D2式中：ε：電容率(介電常數(shù))；C：試樣的電容量，pF；h：介質(zhì)的厚度，cm；D：電極的直徑，cm。利用TH2681A型絕緣電阻測試儀來測試材料的絕緣電阻，其中使用的測試電壓為100V、測試溫度為20±2℃。利用CS2674AX型耐壓儀來測試材料的直流、交流下的耐電壓，其中使用的測試溫度為20±2℃。實施例2以與實施例1中相同的方式來制備實施例2的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。首先，采用常規(guī)的化學(xué)原料用固相法來合成以下熔塊：BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、SrBi2Nb2O9、Bi3ZrNbO9。然后，取按重量百分比計的以下組分：BaTiO371％，SrTiO317.5％，CaTiO32.0％，SrBi2Nb2O90.6％，Bi3ZrNbO94.0％，Nb2O50.5％，CeO20.3％，ZnO4.0％，MnCO30.1％，并將以上組分進(jìn)行配料。將配好的料利用蒸餾水或去離子水通過球磨機(jī)進(jìn)行研磨混合，其中料：球：水的質(zhì)量比為1:3:0.8，球磨3小時，加入濃度為8％的聚乙烯醇溶液，球磨1小時進(jìn)行造粒，然后將造粒料過70目篩，利用25噸的機(jī)械壓機(jī)將其壓成生坯密度為3.8g/cm3的坯料，燒成溫度為1280～1330℃，從而獲得實施例2的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。然后，用68％濃度的銀漿被銀，在850℃下保溫10分鐘進(jìn)行燒銀，形成銀電極，焊接引線，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行包封，即得陶瓷電容器。對陶瓷電容器進(jìn)行電性能測試，利用實施例2的配方制備的電容器所對應(yīng)的電性能在下面的表2中示出。實施例3-30以與實施例1中相同的方式來制備表1中的實施例3-30中的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。并且，采用與實施例1中相同的測試條件對利用表1中的實施例3-30中的陶瓷電容器用介質(zhì)材料制成的陶瓷電容器的電性能進(jìn)行測試，使用實施例3-30的配方制成的電容器所對應(yīng)的電性能均在下面的表2中示出。比較例1以與實施例1中相同的方式來制備比較例1的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。首先，采用常規(guī)的化學(xué)原料利用固相法來合成以下熔塊：BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、Bi3ZrNbO9。然后，取按重量百分比計的以下組分：BaTiO371％，SrTiO318.2％，CaTiO34.0％，Bi3ZrNbO94.0％，Nb2O50.5％，CeO20.2％，ZnO2.0％，和MnCO30.1％，并對以上組分進(jìn)行配料。將配好的料利用蒸餾水或去離子水通過球磨機(jī)進(jìn)行研磨混合，其中料：球：水的質(zhì)量比為1:3:0.8，球磨3小時，加入濃度為8％的聚乙烯醇溶液，球磨1小時進(jìn)行造粒，然后將造粒料過70目篩，利用25噸的機(jī)械壓機(jī)將其壓成生坯密度為3.8g/cm3的坯料，燒成溫度為1280～1330℃，從而獲得比較例1的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。然后，用68％濃度的銀漿被銀，在850℃下保溫10分鐘進(jìn)行燒銀，形成銀電極，焊接引線，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行包封，即得陶瓷電容器。采用與實施例1中相同的測試條件對陶瓷電容器的電性能進(jìn)行測試，在下面的表4中給出了利用比較例1的配方制備的陶瓷電容器所對應(yīng)的電性能。比較例2-15以與實施例1中相同的方式來制備表3中的比較例2-15中的陶瓷電容器用介質(zhì)材料。并且，采用與實施例1中相同的測試條件對利用表3中的比較例2-15中的陶瓷電容器用介質(zhì)材料制成的陶瓷電容器的電性能進(jìn)行測試，利用比較例2-15的各配方制備的陶瓷電容器所對應(yīng)的電性能在下面的表4中示出。表1本發(fā)明實施例1-30的陶瓷電容器用介質(zhì)材料的組成表2實施例1-30的配方試樣的電性能表3比較例1-15的配方組成表4比較例1-15的配方試樣的電性能從以上表2和表4中可以看出，在制備超高壓陶瓷電容器用介質(zhì)材料時，隨著介質(zhì)材料介電常數(shù)的提高，選擇不同的合成熔塊及控制其摻雜比例對電容器的電性能是至關(guān)重要的。在本發(fā)明實施例1-30的陶瓷電容器用介質(zhì)材料中，通過同時使用SrBi2Nb2O9和Bi3ZrNbO9，可以獲得以下優(yōu)異的電性能：直流耐電壓＞12.6kV/mm，介電常數(shù)＞5600，介質(zhì)損耗＜20×10-4，且體積電阻率＞2.1x1012Ω·cm。與本發(fā)明的通過在陶瓷電容器用介質(zhì)材料中同時摻雜SrBi2Nb2O9和Bi3ZrNbO9的實施例1-30相比，在陶瓷電容器用介質(zhì)材料中僅使用SrBi2Nb2O9或Bi3ZrNbO9的比較例1-15中，直流耐電壓＜10.3kV/mm，介電常數(shù)＜5200，介質(zhì)損耗＞30×10-4，且體積電阻率＜5×1011Ω·cm。由表2和表4中的電性能對比可知，在陶瓷電容器用介質(zhì)材料中僅使用SrBi2Nb2O9或Bi3ZrNbO9的情況下，不能同時兼顧介電常數(shù)高、介質(zhì)損耗小、直流耐電壓高和體積電阻率大的性能之間的平衡。相反，在本發(fā)明中，通過在本發(fā)明的陶瓷電容器用介質(zhì)材料中同時摻雜SrBi2Nb2O9和Bi3ZrNbO9而實現(xiàn)了介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、直流耐電壓和體積電阻率之間的良好的性能平衡。經(jīng)過本發(fā)明優(yōu)化后的超高壓陶瓷電容器用瓷料的直流耐電壓＞12.6kV/mm，介電常數(shù)＞5600，介質(zhì)損耗＜20×10-4，且體積電阻率＞2.1x1012Ω·cm，這些電性能的提高為生產(chǎn)優(yōu)異的超高壓陶瓷電容器奠定了良好的基礎(chǔ)，能夠滿足電力系統(tǒng)、脈沖功率、航空航天、激光武器等對電容器的要求。以上實施例僅是本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，所有不背離本發(fā)明精神和范圍的任何修改、替換或?qū)⒈景l(fā)明分成若干部分再進(jìn)行組合的方式都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。