引言
鈦酸鋇是重要的介電陶瓷材料，在室溫下具備較高的介電常數，以及較低的居里溫度，具備優異的性能，陶瓷薄膜電容器就是以鈦酸鋇為介電材料制備的，在電子領域和新能源領域具有很廣泛的應用。傳統的制備鈦酸鋇薄膜電容器的方法有很多種，主要分為兩類：一類是化學法，成本較低，簡單易行，但是制備的薄膜性能較低。另一類是物理法，其薄膜質量雖高，但是其設備昂貴，薄膜生長緩慢，難以大規模應用。
另外近年以來，通過摻雜導電性能良好的材料分散到電介質基底中，利用導電粒子在電介質材料中的一定含量的分布，使其介電性能隨導電粒子含量變化達到“滲流效應”，從而得到性能最優異的電介質材料。
本文以石墨紙作為電極材料，用提拉法制備微米級的鈦酸鋇涂覆膜，再加壓燒結制備陶瓷薄膜電容器。在燒結過程中利用石墨紙的高溫滲碳，來提高鈦酸鋇的介電性能。并利用燒結工藝的控制使其達到合適的量，利用馬弗爐后處理來控制鈦酸鋇中的碳含量，使碳-鈦酸鋇復合材料的介電性能達到最優，從而制得性能較高的碳-鈦酸鋇復合陶瓷薄膜。
1實驗
1.1鈦酸鋇涂覆膜的制備
稱取定量的鈦酸鋇納米粉體與無水乙醇和氧化鋯球，按照質量比1:1:1.25的比例稱取后放入球磨罐中，在星型球磨機中400r/min球磨16h，取出球磨分散液至于燒杯中。將剪好的石墨紙電極用壓片機采用適當壓力壓至平整，用無水乙醇擦拭之后，采用浸漬提拉機以合適的速度在鈦酸鋇分散液中提拉鈦酸鋇涂覆膜，干燥后備用。
1.2碳-鈦酸鋇復合陶瓷膜的制備
先取適量的鈦酸鋇粉末置于模具底層，加適當壓力使粉末平整，在鈦酸鋇粉體上將提拉制備的鈦酸鋇涂覆膜按照薄膜電容器的結構疊片，然后再取等量的鈦酸鋇粉末鋪于疊片上層，然后整體加壓成型。燒結采用熱壓燒結爐，兩段法燒結。將裝有成型電容器的模具，放入熱壓燒結爐中，在真空條件下燒結鈦酸鋇陶瓷薄膜。全程加壓3MPa，升溫速率為30℃/min，升至900℃保溫15min，在1200℃保溫0.5h，自然冷卻。
1.3碳-鈦酸鋇復合陶瓷膜的后處理
將燒結制備的鈦酸鋇陶瓷薄膜電容器放入馬弗爐中進行除碳后處理，來調節電容器內部含碳量，除去過量滲碳，升溫速率為1℃/min，考察不同后處理時間對于熱壓燒結制備的陶瓷薄膜介電性能的影響。在450℃下分別保溫1~8h，自然冷卻。將處理好的陶瓷薄膜電容器的兩側端電極涂覆上導電石墨乳，放入真空烘箱中80℃烘干。
1.4分析與測試
晶形分析采用采用X衍射儀分析，燒結狀態分析采用掃描電鏡分析，介電性能采用EIS測試分析。