本发明属于电容器领域，具体涉及一种电容器电介质及其制备方法。
背景技术：
彩电、计算机、通迅、航空航天、导弹、航海等领域迫切需要击穿电压高、温度稳定性好、可靠性高、小型化、大容量的陶瓷电容器。为了实现陶瓷电容器的小型化和大容量，要求陶瓷电容器的电介质具有高介电常数；为了实现陶瓷电容器的击穿电压高，要求陶瓷电容器的电介质耐电压高；同时，随着人们对身体健康及环境保护的日益重视，要求陶瓷电容器的电介质在制备、使用及废弃的过程中不会对人体和环境造成危害，因而要求陶瓷电容器的电介质不含铅、镉等金属元素。
目前，通常用于生产高压陶瓷电容器的电介质中含有一定量的铅，这不仅在陶瓷电容器的生产、使用和废弃过程中对人体和环境造成危害，而且对陶瓷电容器的性能稳定性也有不良影响。例如，中国期刊《江苏陶瓷》1999年第2期在“batio3系低温烧成高介x7r电容器瓷料”一文中公开了一种batio3中低温烧成高介满足x7r特性的电容器瓷料介质，该介质所含的低熔点玻璃料是硼硅酸铅低熔点玻璃，介质是含铅的，并且未涉及耐电压，介电常数小于3500。又如，中国发明专利申请公开说明书cn1212443a(发明名称为“高介高性能中温烧结片式多层瓷介电容器瓷料”，专利申请号为97117286.2)，所公开的陶瓷电容器瓷料虽然介电常数高(介电常数≥16000)，但耐电压较差(耐电压为700v/mm)，另外其组分含有一定量的铅。还有，中国发明专利申请公开说明书cn1212444a(发明名称为“高性能中温烧结片式多层瓷介电容器瓷料”，专利申请号为97117287.0)，所公开的电容器瓷料介电常数太小(介电常数为3000)，介质损耗小于1.5％，且耐电压较低(耐电压为860v/mm)，另外其组分含有一定量的铅。
有些陶瓷电容器的电介质虽然不含铅，在陶瓷电容器的生产、使用和废弃过程中对人体和环境的危害较小，但是其介电常数太小，且/或耐电压较低。例如，中国期刊《电子元件与材料》1989年第5期在“高介高压2b4介质陶瓷”一文中公开了一种高压陶瓷电容器电介质材料，这种介质材料的介电常数太小(介电常数ε＝2500-2600)，tgδ＝0.5-1.4％，耐压性较差(直流耐压强度为7kv/mm)。又如，中国发明专利申请公开说明书cn1306288a(发明名称为“一种高压陶瓷电容器电介质”，专利申请号为00112050.6)公开的电容器陶瓷介质虽属无铅介质材料，其直流耐电压可以达到10kv/mm以上，但介电常数太小(介电常数为1860-3300)，烧结温度较高(烧结温度为1260-1400℃)。还有，中国发明专利申请公开说明书cn1619726a(发明名称为“一种中低温烧结高压陶瓷电容器电介质”，专利申请号为200410041863.x)，其各组分的重量百分比含量为：batio360-90％、srtio31-20％、cazro30.1-10％、nb2o50.01-1％、mgo0.01-1％、ceo20.01-0.8％、zno0.01-0.6％、co2o30.03-1％、铋锂固溶体0.05-10％，其介电常数为2000-3000，耐电压为6kv/mm以上，介电常数和耐电压性仍不够理想。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电容器电介质及其制备方法，该种电容器电介质介电常数高，耐电压高，电容温度变化率小，符合y5u特性的要求，对环境无污染。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种电容器电介质，该直流耐电压可达25kv/mm以上，交流耐压可达20kv/mm以上；介电常数为20000以上；介质损耗小于0.2％；电容温度变化率小，符合y5u特性的要求，所述电介质包括以下按重量份数计的原料：batio345-55份、srzro320-30份、bazro315-25份、cazro315-25份、mgsno35-15份、ceo23-7份、mgo2-4份、co2o33-5份、basio31-5份、gd2o31-3份和nb2o51-3份。
进一步地，所述电介质包括以下按重量份数计的原料：batio350份、srzro325份、bazro320份、cazro320份、mgsno310份、ceo25份、mgo3份、co2o34份、basio33份、gd2o32份和nb2o52份。
进一步地，所述batio3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料baco3和tio2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1150-1200℃保温110-120分钟，固相反应合成batio3，冷却后研磨过180-220目筛，备用。
进一步地，所述srzro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料srco3和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1150-1190℃保温110-130分钟，固相反应合成srzro3，冷却后研磨过180-220目筛，备用。
进一步地，所述bazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料bao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1150-1250℃保温90-110分钟，固相反应合成bazro3，冷却后研磨过180-220目筛，备用。
进一步地，所述cazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料cao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1180-1220℃保温105-115分钟，固相反应合成cazro3，冷却后研磨过180-220目筛，备用。
进一步地，所述mgsno3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料mgo和sno2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1180-1240℃保温105-115分钟，固相反应合成mgsno3，冷却后研磨过180-220目筛，备用。
上述的一种电容器电介质的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按所述重量份配比称取原料；
(2)将所有原料粉碎过90-110目筛，并混合均匀，得到混合料；
(3)对所述混合料进行烘干，之后加入粘合剂并进行造粒，得到颗粒状物料；
(4)将步骤(3)得到颗粒状物料压制成生坯片，置于温度为1240-1260℃的环境下，保温40-50min，使生坯片排出粘合剂并烧结，即可。
进一步地，步骤(3)中所述的粘合剂采用重量百分比浓度为12％的聚乙烯醇水溶液,该聚乙烯醇水溶液的重量为经上述步骤(2)烘干的混合料的重量的5-7％。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的电容器电介质的介电常数高，可达20000以上；耐电压高，直流耐电压可达25kv/mm以上，交流耐压可达20kv/mm以上；介质损耗小，可小于0.2％，使用过程中性能稳定性好，安全性高。因本发明的电容器电介质介电常数高，能实现陶瓷电容器的小型化和大容量,同样能降低成本；
(2)本发明的电容器电介质采用中温烧结，这样能大大降低能耗和电容器的生产成本，另外，本发明的电容器电介质组分中不含铅和镉，对环境无污染，符合绿色环保的标准；
(3)本发明的电容器电介质的电容温度变化率小，符合y5u特性的要求，且制备简单方便，适宜大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种电容器电介质，称取以下原料：batio345kg、srzro320kg、bazro315kg、cazro315kg、mgsno35kg、ceo23-7kg、mgo2kg、co2o33kg、basio31kg、gd2o31kg和nb2o51kg。
其中，上述的batio3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料baco3和tio2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1150℃保温110分钟，固相反应合成batio3，冷却后研磨过180目筛，备用；
上述的srzro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料srco3和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1150℃保温110分钟，固相反应合成srzro3，冷却后研磨过180目筛，备用；
上述的bazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料bao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1150℃保温90分钟，固相反应合成bazro3，冷却后研磨过180目筛，备用；
上述的cazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料cao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1180℃保温105分钟，固相反应合成cazro3，冷却后研磨过180目筛，备用；
上述的mgsno3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料mgo和sno2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1180℃保温105分钟，固相反应合成mgsno3，冷却后研磨过180目筛，备用。
上述的一种电容器电介质的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述的所有原料粉碎过90目筛，并混合均匀，得到混合料；
(2)对所述混合料进行烘干，之后加入粘合剂并进行造粒，得到颗粒状物料，这里的粘合剂采用重量百分比浓度为12％的聚乙烯醇水溶液,该聚乙烯醇水溶液的重量为经上述步骤(1)烘干的混合料的重量的5％；
(3)将步骤(2)得到颗粒状物料压制成生坯片，置于温度为1240℃的环境下，保温40min，使生坯片排出粘合剂并烧结，即得到本发明的电容器电介质。
实施例2
一种电容器电介质，称取以下原料：batio350kg、srzro325kg、bazro320kg、cazro320kg、mgsno310kg、ceo25kg、mgo3kg、co2o34kg、basio33kg、gd2o32kg和nb2o52kg。
其中，上述的batio3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料baco3和tio2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1180℃保温115分钟，固相反应合成batio3，冷却后研磨过200目筛，备用；
上述的srzro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料srco3和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1170℃保温120分钟，固相反应合成srzro3，冷却后研磨过200目筛，备用；
上述的bazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料bao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1200℃保温100分钟，固相反应合成bazro3，冷却后研磨过200目筛，备用；
上述的cazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料cao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1200℃保温110分钟，固相反应合成cazro3，冷却后研磨过200目筛，备用；
上述的mgsno3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料mgo和sno2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1210℃保温110分钟，固相反应合成mgsno3，冷却后研磨过200目筛，备用。
上述的一种电容器电介质的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述的所有原料粉碎过100目筛，并混合均匀，得到混合料；
(2)对所述混合料进行烘干，之后加入粘合剂并进行造粒，得到颗粒状物料，这里的粘合剂采用重量百分比浓度为12％的聚乙烯醇水溶液,该聚乙烯醇水溶液的重量为经上述步骤(1)烘干的混合料的重量的6％；
(3)将步骤(2)得到颗粒状物料压制成生坯片，置于温度为1250℃的环境下，保温45min，使生坯片排出粘合剂并烧结，即得到本发明的电容器电介质。
实施例3
一种电容器电介质，称取以下原料：batio355kg、srzro330kg、bazro325kg、cazro325kg、mgsno315kg、ceo27kg、mgo4kg、co2o35kg、basio35kg、gd2o33kg和nb2o53kg。
其中，上述的batio3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料baco3和tio2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1200℃保温120分钟，固相反应合成batio3，冷却后研磨过220目筛，备用；
上述的srzro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料srco3和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1190℃保温130分钟，固相反应合成srzro3，冷却后研磨过220目筛，备用；
上述的bazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料bao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1250℃保温110分钟，固相反应合成bazro3，冷却后研磨过220目筛，备用；
上述的cazro3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料cao和zro2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1220℃保温115分钟，固相反应合成cazro3，冷却后研磨过220目筛，备用；
上述的mgsno3是采用如下工艺制备：将常规的化学原料mgo和sno2按1:1摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于1240℃保温115分钟，固相反应合成mgsno3，冷却后研磨过220目筛，备用。
上述的一种电容器电介质的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述的所有原料粉碎过110目筛，并混合均匀，得到混合料；
(2)对所述混合料进行烘干，之后加入粘合剂并进行造粒，得到颗粒状物料，这里的粘合剂采用重量百分比浓度为12％的聚乙烯醇水溶液,该聚乙烯醇水溶液的重量为经上述步骤(1)烘干的混合料的重量的7％；
(3)将步骤(2)得到颗粒状物料压制成生坯片，置于温度为1260℃的环境下，保温50min，使生坯片排出粘合剂并烧结，即得到本发明的电容器电介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。