[發明專利]一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶亞微米棒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710621235.6
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107311649B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 張斗;周學凡;羅行;吳忠;周科朝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C04B35/47
• 分類號: C04B35/47;C04B35/626
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

1.一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，將其用作弛豫鐵電體材料；

所述的復合壓電鐵電材料為化學式0.74Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.26SrTiO₃的固溶體；其呈多晶亞微米棒形貌；

多晶亞微米棒的寬度或直徑為500nm~1μm、長度為5~10μm。

2.如權利要求1所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的制備過程包括以下步驟：

步驟(1)：以鈉源A和二氧化鈦為反應物，按Na₂Ti₆O₁₃的化學計量比稱取并與熔鹽混合；混合后的物料再在1000~1100^oC下燒結；燒結產物經洗滌、干燥得鈦酸鈉單晶亞微米棒；

步驟(2)：以二氧化鈦、鈉源B、鉍源、鍶源和鈦酸鈉單晶亞微米棒為反應物，按化學式0.74Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.26SrTiO₃化學計量比稱取并與熔鹽混合；混合后的物料再在850~950^oC下燒結，燒結產物經洗滌、干燥，即得。

3.如權利要求2所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，所述的鈉源A為鈉的氧化物，或能在步驟(1)的燒結溫度下轉化成鈉的氧化物的鈉的化合物；

所述的鈉源B為鈉的氧化物，或能在步驟(2)的燒結溫度下轉化成鈉的氧化物的鈉的化合物；

鉍源為鉍的氧化物，或能在步驟(2)的燒結溫度下轉化成所述鉍的氧化物的化合物；

鍶源為鍶的氧化物，或能在步驟(2)的燒結溫度下轉化成所述鍶的氧化物的化合物；

所述的Na₂Ti₆O₁₃單晶亞微米棒寬度或直徑為500nm~1μm、長度為5~10μm。

4.如權利要求3所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，所述的鈉源A和鈉源B為碳酸鈉；

鉍源為氧化鉍；

鍶源為碳酸鍶。

5.如權利要求2所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，步驟(1)中，燒結的時間為1~3小時。

6.如權利要求2所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，步驟(2)中，燒結時間為1~6小時。

7.如權利要求2所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)的升溫速率均為3~8^oC/min。

8.如權利要求2所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，步驟(1)所述的混合為濕法球磨混合；濕法球磨混合過程采用的介質為無水乙醇；

步驟(2)所述的混合為濕式磁力攪拌，濕式磁力攪拌混合過程采用的介質為無水乙醇。

9.如權利要求2所述的鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶的復合壓電鐵電材料的應用，其特征在于，所述的熔鹽為氯化鈉；步驟(1)和步驟(2)中，反應物的質量與熔鹽質量比均為1:1.5~2.5。

10.如權利要求1~9所述的應用，其特征在于，應用于制備先進傳感器、換能器、納米發電機、高能電容器器件。