[發明專利]一種釓鋇摻雜鎳酸鹽陶瓷及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711093408.8
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN109748584B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 郭旺;黃集權;薛垂兵;鄧種華;劉著光;黃秋風;陳劍;李國京;龔財
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01G4/12
• 分類號: H01G4/12;C04B35/50;C04B35/622;C04B35/638
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

1.一種釓鋇摻雜鎳酸鹽陶瓷，其化學式為Gd_2-xBa_xNiO₄，其中，0.3≤x≤0.4。

2.根據權利要求1所述的陶瓷，其粒徑尺寸為1～15μm。

3.根據權利要求2 所述的陶瓷，其粒徑尺寸為2～8μm。

4.權利要求1-3任一項所述的釓鋇摻雜鎳酸鹽陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

(1)將釓源、鋇源和鎳源原料與氧化鋁球和無水乙醇混合，進行球磨，得到粉體；

(2)將步驟(1)得到的粉體過篩，進行焙燒；

(3)向步驟(2)焙燒后得到的粉體中加入聚乙烯醇水溶液，研磨造粒，過篩，壓制成陶瓷胚體，排膠，得到排膠后的陶瓷胚體；

(4)將步驟(3)得到的排膠后的陶瓷胚體進行燒結，得到釓鋇摻雜鎳酸鹽陶瓷。

5.根據權利要求4所述的制備方法，步驟(1)中，釓源原料選自氧化釓(Gd₂O₃)；鋇源原料選自碳酸鋇(BaCO₃)；鎳源原料選自氧化鎳(NiO)。

6.根據權利要求4所述的制備方法，步驟(1)包括如下步驟：

(1a)將釓源、鋇源和鎳源原料加入到球磨罐中，加入氧化鋁球和無水乙醇，球磨1～48h，得到的粉體粒徑為100nm～10μm；

步驟(1a)中，氧化鋁球:原料:無水乙醇的質量比為(5～15):(3～8):(2～6)；

(1b)將漿料在60～80℃下干燥。

7.根據權利要求4所述的制備方法，步驟(2)中，包括將球磨過篩后得到粉體置于坩堝中，進行焙燒；

所述焙燒的溫度為1000～1200℃，焙燒的時間為1～12h。

8.根據權利要求7所述的制備方法，所述焙燒的溫度為1050～1150℃，焙燒的時間為2～5h。

9.根據權利要求4所述的制備方法，步驟(3)包括如下步驟：

(3a)將焙燒后得到的粉體研磨，將粉體過篩，使粉體均勻分散；

(3b)向均勻分散的粉體中，加入質量百分比為1％～45％的PVA水溶液，研磨造粒，過篩；

(3c)將過篩造粒后的混合物料壓片，制成陶瓷胚體；

陶瓷胚體的直徑為10～15mm，厚度為0.8～1.5mm；使用粉末壓片機進行壓片；所述粉末壓片機的壓片壓力為5～20MPa；

(3d)將陶瓷胚體排膠。

10.根據權利要求9所述的制備方法，排膠在300～800℃下進行；升溫速率為1～10℃/minn；排膠處理時間為0.5～12h；排膠后自然冷卻。

11.根據權利要求4所述的制備方法，步驟(4)中，將排膠后的陶瓷胚體置于氧化鋁坩堝中進行燒結；

所述燒結的溫度可以為1300～1500℃，燒結的時間為1～5h；升溫速率為1～10℃/min。

12.根據權利要求11所述的制備方法， 所述燒結的溫度為1400℃，燒結的時間為3h；升溫速率為5℃/min。

13.根據權利要求4所述的制備方法，先使樣品降溫至1000～1200℃；降溫速率為2～5℃/min，防止高溫下樣品隨爐膛冷卻速度過快導致樣品開裂；然后，使樣品自然冷卻至室溫。

14.權利要求1-3任一項所述釓鋇摻雜鎳酸鹽陶瓷的用途，其用作電介質陶瓷。

15.根據權利要求14所述的用途，其用作電容器材料。