[發(fā)明專利]一種低溫燒結(jié)的鋯鈦酸鋇鈣基無鉛高儲能效率陶瓷材料

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• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111153696A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 李玲霞;徐康力;楊盼;彭偉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/49
• 分類號: C04B35/49;C04B35/64;C04B41/88
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

1.一種低溫燒結(jié)的鋯鈦酸鋇鈣基無鉛高儲能效率陶瓷材料，其化學通式為：

0.5BaZr_0.2Ti_0.8O₃-0.5Ba_0.7Ca_0.3TiO₃-xLiCO₃，其中0.00＜x≤0.04，x為外加LiCO₃的質(zhì)量百分比含量；

上述鋯鈦酸鋇鈣基高儲能效率陶瓷材料的其制備方法，具有以下步驟：

(1)配料

按照0.5BaZr_0.2Ti_0.8O₃-0.5Ba_0.7Ca_0.3TiO₃的化學計量比，稱取原料BaCO₃粉體、ZrO₂粉體、TiO₂粉體和CaCO₃粉體并將其均勻混合，得到原料混合物；球磨12小時，再干燥5～7小時；

(2)預燒

將步驟(1)干燥后的塊狀混合物用研體研磨，造粒，過40目篩，再于1200℃進行預燒，保溫3小時，自然冷卻至室溫，制得預燒前驅(qū)粉體；

(3)摻雜及二次球磨

將步驟(2)所得預燒前驅(qū)粉體，按照0.5BaZr_0.2Ti_0.8O₃-0.5Ba_0.7Ca_0.3TiO₃-xLiCO₃，其中0.00＜x≤0.04，外加LiCO₃，再外加質(zhì)量百分比為1％的聚乙烯醇PVA粉末，裝入球磨罐，球磨12小時，然后干燥6～8小時；

(4)造粒及壓片

將步驟(3)球磨后的塊狀混合物進行研磨，造粒，過80目篩，再通過壓力成型為坯體；

(5)排膠及燒結(jié)

將步驟(4)的坯體放在氧化鋯基板上，以210分鐘升溫至550℃，保溫2小時進行排膠，然后再以5℃/分鐘的升溫速率升溫至1200℃～1500℃，恒溫燒結(jié)5小時，然后以10℃/分鐘的降溫速率降溫至550℃，再自然降溫至室溫，制成鋯鈦酸鋇鈣基高儲能效率陶瓷材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種低溫燒結(jié)的鋯鈦酸鋇鈣基無鉛高儲能效率陶瓷材料，其特征在于，所述步驟(1)、步驟(3)是以鋯球為磨球，以去離子水為球磨介質(zhì)進行球磨，其中的原料、鋯球和去離子水的質(zhì)量比為1:1:1。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種低溫燒結(jié)的鋯鈦酸鋇鈣基無鉛高儲能效率陶瓷材料，其特征在于，所述步驟(2)是以5℃/分鐘的升溫速率于1200℃進行預燒。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種低溫燒結(jié)的鋯鈦酸鋇鈣基無鉛高儲能效率陶瓷材料，其特征在于，所述步驟(4)的壓制成型，是通過冷等靜壓方式，壓強為4MPa，時間為1分鐘。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種低溫燒結(jié)的鋯鈦酸鋇鈣基無鉛高儲能效率陶瓷材料，其特征在于，所述步驟(5)的燒結(jié)溫度是1350℃。