[發(fā)明專利]一種無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410406504.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN104129988A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹明賀;趙杰峰;劉韓星;許琪;王志建;郝華;堯中華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/475
• 分類號(hào): C04B35/475;C04B35/622
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料，其特征在于：其化學(xué)式為(1-x)[0.84(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-0.16(Bi_0.5K_0.5)TiO₃]-xK_0.5Na_0.5NbO₃，其中x＝0.06～0.15，其儲(chǔ)能密度為1.51～1.89J/cm³，儲(chǔ)能效率為58.1～78.4％。

2.一種權(quán)利要求1所述的無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于步驟如下：

(1)以Na₂CO₃、K₂CO₃、Bi₂O₃、Nb₂O₅和TiO₂作為原料，根據(jù)化學(xué)式(1-x)[0.84(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-0.16(Bi_0.5K_0.5)TiO₃]-xK_0.5Na_0.5NbO₃中金屬元素化學(xué)計(jì)量比配料，其中x＝0.06～0.15，將配好的原料放入球磨機(jī)中球磨混合均勻，并經(jīng)烘干、預(yù)煅燒得到陶瓷粉體；

(2)將步驟(1)所得的陶瓷粉體球磨，烘干后再向陶瓷粉體中加入粘結(jié)劑并混合均勻，過篩，然后采用壓片成型得到陶瓷生坯片；

(3)將步驟(2)得到的陶瓷生坯片在中溫爐中排膠，待冷卻后再置于中溫爐中采用二步燒結(jié)法燒結(jié)，得到無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)和步驟(2)所述球磨是用氧化鋯球和無水乙醇作為介質(zhì)，混合球磨22～26小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述預(yù)煅燒是室溫下以2～4℃/min的升溫速率升溫至850～900℃，保溫2h，隨爐自然冷卻。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述粘結(jié)劑為濃度為5wt％的聚乙烯醇水溶液，其加入量為陶瓷粉體質(zhì)量的1～3％；所述過篩是過100～200目篩；所述壓片成型的壓力大小為150～200MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述排膠是置于中溫爐中以2℃/min的升溫速率升溫至在600～650℃，保溫2小時(shí)后隨爐自然冷卻。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛高儲(chǔ)能密度高儲(chǔ)能效率陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述置于中溫爐中采用二步燒結(jié)法燒結(jié)是以2℃/min的升溫速率升溫至1060～1100℃，然后以10℃/min的速率降溫至1000℃，保溫2～5小時(shí)后隨爐自然冷卻。