[發明專利]一種大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201710898077.9
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107651958A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 張海波;范鵬元;張小明;朱義為;馬偉剛;謝兵
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;武漢華陶創新科技有限公司;深圳華中科技大學研究院
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/622
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 曹葆青,李智

1.一種大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷，其特征在于：所述鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷的化學式為Bi_1/2(Na_0.82K_0.18)_1/2Ti_1-x(Fe_0.5Nb_0.5)_xO₃，其中，x＝0.01～0.05。

2.如權利要求1所述的大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷，其特征在于：x為0.04、0.01、0.02、0.03及0.05中的任一個數。

3.一種如權利要求1-2任一項所述的大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

(1)將Bi₂O₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、TiO₂、Nb₂O₅及Fe₂O₃按照化學式Bi_1/2(Na_0.82K_0.18)_1/2Ti_1-x(Fe_0.5Nb_0.5)_xO₃進行配料后依次進行球磨混合及烘干以得到原料，其中0.01≤x≤0.05；

(2)將得到的原料制成多個圓片，并將所述多個圓片進行預燒以得到塊料；

(3)將得到的所述塊料經碾磨后以無水乙醇為介質進行球磨及烘干，之后制成多個圓片，并將得到的所述多個圓片進行預燒以得到純相的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷預燒塊料；

(4)將純相的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷預燒塊料依次進行球磨、烘干、造粒后制成圓片，并將最新得到的圓片在空氣氛圍下燒結以得到鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷。

4.如權利要求3所述的大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(1)中的球磨是在乙醇介質下進行的，烘干溫度為80℃。

5.如權利要求3所述的大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(2)中得到的粒子先在50MPa壓強下被壓成直徑為2cm、厚度為3mm的圓片，然后將得到的圓片在溫度為850℃的空氣中預燒2小時。

6.如權利要求3所述的大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，將步驟(3)得到的塊料經過手工碾磨后以無水乙醇為介質球磨24h，接著烘干后再加入去離子水作為粘結劑以造粒，然后將造粒后的塊料在120MPa壓強下壓成直徑為1cm、厚度為1.2mm的圓片，接著將得到的圓片在溫度為1120℃～1140℃的空氣氛圍中燒結2小時。

7.如權利要求6所述的大應變小遲滯的鈦酸鉍鈉基無鉛陶瓷的制備方法，其特征在于：燒結過程中的升溫速率及降溫速率均為3℃/min～5℃/min。