[發明專利]一種可見光透明儲能陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201611201094.4
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106747440B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 劉國保;王華;許積文;周昌榮;楊玲;袁昌來
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/622;C04B41/88
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 滕杰鋒

本發明公開了一種可見光透明儲能陶瓷及其制備方法，所述陶瓷組份的化學通式用(1?x)(K_0.5Na_0.5)NbO₃?xA(Me_0.5Nb_0.5)O₃所表示，其中A為Ca、Sr、Ba中的一種或兩種，Me為Al、In、Yb或兩種，x表示摩爾分數，0.01≤x≤0.6。所述制備方法采用固相法制備粉體，不添加任何粘結劑，低壓成型。產品同時具有高的可見光透光率和優良的電儲能性能，以及介電損耗低、制備成本低、無鉛環保、實用性好。

技術領域

本發明屬于陶瓷材料領域，具體涉及一種鈮酸鉀鈉基透明儲能的無鉛陶瓷及其制備方法。

背景技術

透明陶瓷(又稱光學陶瓷)不僅具有優異的透光性，還具有陶瓷所特有的高強度、高硬度、耐腐蝕、耐高溫等性能，這些性能遠優于一般晶體和玻璃光學材料的性能，而且在制備成本、尺寸等方面也具有優勢。因此，透明陶瓷在軍民領域都具有非常重要的應用，例如激光器、坦克的觀察窗、轟炸瞄準器、生活燈具等。儲能陶瓷具有儲能密度高，充放電速度快，適用于高溫、高壓等極端環境，而且性能穩定，被廣泛應用于脈沖功率電源、航空航天、新能源發電等領域，鐵電類陶瓷材料是一類非常重要的儲能材料。

目前應用的透明鐵電陶瓷中主要是鉛基為主，在這類陶瓷的制備、使用以及廢棄后處理過程中都可能產生對環境有害的物質，鉛基材料現在已受到世界各國的法律、法規限制或禁止。另外，目前透明陶瓷一般采用共沉淀法、水熱法和溶膠凝膠法等制備超細粉體，后續多采用熱壓燒結、熱等靜壓燒結、等離子放電燒結、脈沖電流燒結等來排除氣孔從而獲得透明陶瓷，這些制備方法的設備成本及工藝成本都相對較高。

發明內容

基于上述背景，本發明提供一種鈮酸鉀鈉基可見光透明儲能陶瓷及其制備方法。所述制備方法采用固相法制備粉體，不添加任何粘結劑，低壓成型。制備出的多功能陶瓷同時具有優異的可見光透光性和優良的電儲能性能，以及無鉛環保、介電損耗低、制備成本低、實用性好。

本發明所述陶瓷組份的化學通式可以用(1-x)(K_0.5Na_0.5)NbO₃-xA(Me_0.5Nb_0.5)O₃所表示，其中A為Ca、Sr、Ba中的一種或兩種，Me為Al、In、Yb中的一種或兩種，x表示摩爾分數，0.01≤x≤0.6。

本發明所述陶瓷的制備方法，除了現有工藝步驟外，至少還包括如下步驟：將原料按照化學通式(1-x)(K_0.5Na_0.5)NbO₃-xA(Me_0.5Nb_0.5)O₃進行配料。其它后續步驟如加入分散介質球磨、干燥、過篩、煅燒、合成粉體、壓片等皆可以采用現有工藝。

具體實施方式

為了詳細介紹本發明，在此給出一些具體的實施例，并提供了一些優選的工藝參數。

實施例1：

成分為(1-x)(K_0.5Na_0.5)NbO₃-xSr(In_0.5Nb_0.5)O₃，其中x表示摩爾分數，分別以x＝0.01,x＝0.25,x＝0.6進行三個組分比例的平行試驗。

主要制備步驟：