[發明專利]一種無鉛反鐵電體陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201711317865.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107814569B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 蒲永平;張磊
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/622;C04B41/88
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

1.一種無鉛反鐵電體陶瓷材料，其特征在于，化學計量式為：0.775Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.225BaSnO₃-xwt%MgO，0x≤7。

2.一種無鉛反鐵電體陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將Na_0.5Bi_0.5TiO₃粉體、BaSnO₃粉體和MgO粉體按照化學計量式0.775Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.225BaSnO₃-xwt%MgO，0x≤7，混合均勻形成全配料；

步驟二：將全配料進行球磨，烘干、過篩，形成過篩料；

步驟三：將過篩料壓制成坯體，并將制好的坯體進行燒結得到燒結陶瓷。

3.根據權利要求2所述的一種無鉛反鐵電體陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟一中BaSnO₃粉體由包括以下步驟的方法得到：首先按照摩爾比1:1稱取BaCO₃和SnO₂混合形成混合物A；然后取混合物A、鋯球石及去離子水按照質量比為1:5:1混合后依次進行球磨、烘干和壓塊，最后于1100~1200℃保溫2.5~3小時，得到純相的BSN粉體。

4.根據權利要求2所述的一種無鉛反鐵電體陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟一中Na_0.5Bi_0.5TiO₃粉體由包括以下步驟的方法得到：首先按照摩爾比1:1:4稱取Na₂CO₃、Bi₂O₃和TiO₂混合形成混合物B；然后取混合物B、鋯球石及去離子水按照質量比為1:5:1混合后依次進行球磨、烘干、于820~840℃煅燒3~4小時，得到粉體C；取粉體C在同樣的條件下再次球磨、烘干、煅燒得到純相的NBT粉體。

5.根據權利要求2所述的一種無鉛反鐵電體陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟二中將全配料在全配料與氧化鋯球石、去離子水質量比1:5:1的條件下，混合后充分球磨。

6.根據權利要求2所述的一種無鉛反鐵電體陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟三中的壓制成型，在200~220MPa的壓強下，通過冷等靜壓壓制成坯體。

7.根據權利要求2所述的一種無鉛反鐵電體陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟三中的燒結，在箱式爐中，過程具體為：首先以100min升溫至500℃，保溫3 min，接著以100min升溫至1000℃時保溫30min；140min升溫至1140℃時保溫120min，然后70min降溫至1000℃，接著以100min降溫至500℃最后隨爐冷卻至室溫。

8.一種利用權利要求2所述方法得到的陶瓷材料制備0.775Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.225BaSnO₃-xwt%MgO陶瓷基無鉛高儲能密度陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：打磨、清洗燒結陶瓷，在燒結陶瓷表面涂覆銀電極漿料，將涂覆銀電極的陶瓷材料進行燒結，得到0.775Na_0.5Bi_0.5TiO₃-0.225BaSnO₃-xwt%MgO陶瓷基無鉛高儲能密度陶瓷材料。