[發明專利]溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法

有效

• 申請號: 201310698586.9
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103739284A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 杜慧玲;杜嫻;史翔;和嬌嬌;姚淼
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/624;C04B35/64
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于，該制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法包括以下步驟：選用絡合劑、鈦酸丁酯和對應的無機鹽或有機鹽為原料，通過水解絡合反應形成透明溶膠，所述溶膠經微波輔助加熱脫水縮合形成凝膠，凝膠于500℃以下加熱后發生自蔓燃反應得到鈣鈦礦單相鈦酸鉍鈉鍶納米粉體。

2.根據權利要求1所述一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于，所述無機鹽為硝酸鹽或碳酸鹽，有機鹽為醋酸鹽。

3.根據權利要求1所述一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于，所述制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法具體包括以下步驟：

1）將硝酸鹽、醋酸鹽或碳酸鹽的水溶液與絡合劑混合得混合物A，絡合劑與水溶液中硝酸根離子、醋酸根離子或碳酸根離子的摩爾比為1-1.5:1；

2）將冰醋酸加入到鈦酸丁酯的乙醇溶液中得混合物B，混合物B中冰醋酸的質量分數為1%，將混合物B加入到混合物A中得混合物C；

3）向混合物C中加入分散劑得混合物D，混合物D中分散劑的質量分數為1-5%，用氨水調節混合物D的pH值至4-6得混合物E；

4）將混合物E在60-80℃水浴中加熱并持續攪拌得到透明溶膠；

5）采用微波加熱法將透明溶膠脫水縮合得到干凝膠；將干凝膠在500℃熱處理45-90min發生自蔓燃反應，得到鈣鈦礦相粉體；

6）將所述粉體造粒、壓片、排膠后在980-1020℃燒結2h得到鈦酸鉍鈉鍶陶瓷。

4.根據權利要求2或3所述一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于，所述硝酸鹽為硝酸鉍、硝酸鈉以及硝酸鍶，醋酸鹽為醋酸鉍、醋酸鈉以及醋酸鍶，碳酸鹽為碳酸鉍、碳酸鈉以及碳酸鍶，硝酸鹽、醋酸鹽或碳酸鹽按照1-xNa_0.5Bi_0.5TiO₃-xSrTiO₃進行配料，x=0.24-0.28。

5.根據權利要求3所述一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于，所述微波加熱法包括以下步驟：將透明溶膠在微波反應器里加熱30-50min，微波反應器的功率為400-650W。

6.根據權利要求1或3所述一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于，所述絡合劑為檸檬酸與乙二胺四乙酸的混合物，檸檬酸與乙二胺四乙酸按照1:1的摩爾比混合。

7.根據權利要求1或3所述一種溶膠-凝膠自蔓燃法制備鈦酸鉍鈉鍶壓電陶瓷的方法，其特征在于：所述分散劑為聚乙烯醇、聚丙烯酸或乙二醇乙醚。