[發明專利]一種雙織構復合磁介電陶瓷材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810149473.6
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108409320B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 何立;謝宏偉;王建紅;張超
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C04B35/47
• 分類號: C04B35/47;C04B35/26;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 蔣姝泓

本發明公開了一種雙織構復合磁介電陶瓷材料xBa(CoTi)_mFe_12?2mO₁₉?(1?x)SrTiO₃及其制備方法，由M型六角鐵氧體Ba(CoTi)_mFe_12?mO₁₉和SrTiO₃復合而成，其中，CoTi為等摩爾比Co²⁺?Ti⁴⁺金屬陽離子組合，且0m2，0x1；并且在所述復合磁介電陶瓷材料中，M型六角鐵氧體和BaTiO₃晶粒均勻分布且取向一致，形成雙織構結構。該材料通過織構陶瓷技術使陶瓷內部磁、介電晶粒取向排列有序分布，復合材料中表現出更高的磁、電學性能，提高材料的綜合性能。

技術領域

本發明屬于陶瓷材料技術領域，具體涉及一種雙織構復合磁介電陶瓷材料及制備方法。

背景技術

信息功能陶瓷又稱電子陶瓷，以其電、磁、光、熱、力及相互耦合產生的磁電、熱電、磁光等豐富的功能表現而占據先進功能陶瓷的主導地位。當前信息功能陶瓷相關研究主要集中在介電、鐵電/壓電、磁性陶瓷、導電/半導陶瓷，以及它們之間的多功能復合與集成等領域。基于信息功能陶瓷的電子元器件，如今正在社會、經濟和國防領域發揮著不可替代的重要作用。清華大學南策文院士曾在2010年撰文指出：通過可控制備技術，研究信息功能陶瓷及其復合/集成體系的微結構-功能定量關系，開發新型高性能材料體系，并應用于新型、微型元器件的設計與制備之中，是信息功能陶瓷領域研究的重要發展方向。

近年來，在鐵電/壓電、介電等功能陶瓷領域中，基于陶瓷微結構設計的相關研究突飛猛進，在包括新材料開發、技術工藝創新、材料性能提高以及相關理論的發展與完善等多方面，不斷取得令人矚目的成果。與此同時，以磁功能為基礎，兼具優良介電性能的新型復合功能磁介電陶瓷材料，因其在信息功能器件領域的重要作用與巨大需求(如天線設計、微波吸收、能量轉換及電子器件多功能化設計等)，正迅速成為一個熱點研究方向。然而，作為信息技術向微型化、高頻化、多功能化飛速邁進之關鍵載體的磁介電陶瓷材料，在基于微觀結構精細設計與宏觀性能調控研究方面進展緩慢，其高頻性能也正面臨如何進一步提升的瓶頸。現有磁介電陶瓷大多是由兩相或多相陶瓷粉體通過固相合成工藝，以無序結構組成的復合材料，在實現復合功能多樣化同時，無法充分發揮各功能相自身性能優勢，使得復合材料的多功能與高性能需求難以兼顧。此外，大多數磁介電陶瓷在低頻下所表現出的高介電常數、高磁導率，會隨測試頻率升高迅速降低，導致相關材料難以在寬頻范圍內得到廣泛的應用。上述磁介電陶瓷研究現狀已經引起研究人員高度重視，并在面向高頻應用領域從包括新材料開發與新結構設計兩個方面開展了大量研究工作，在新型高性能材料研發基礎上，以先進工藝技術為突破口，通過陶瓷微觀結構精細設計充分發揮組分性能優勢，是磁介電材料相關研究的進一步發展趨勢。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙織構復合磁介電陶瓷材料，解決現有復合陶瓷材料難以兼具較好的磁、電學性能的問題。

本發明的另一目的是提供上述復合磁介電陶瓷材料的制備方法。

本發明所采用的一個技術方案是，一種雙織構復合磁介電陶瓷材料，由M型六角鐵氧體Ba(CoTi)_mFe_12-2mO₁₉和SrTiO₃復合而成，其結構表達通式為：xBa(CoTi)_mFe_12-2mO₁₉-(1-x)SrTiO₃，其中，CoTi為等摩爾比Co²⁺-Ti⁴⁺金屬陽離子組合，且0m2，0x1；并且在所述復合磁介電陶瓷材料中，M型六角鐵氧體和BaTiO₃晶粒均勻分布且取向一致，形成雙織構結構。