[發明專利]一種氧化鑭摻雜改性的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 202010114210.9
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111302798B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 戴中華;郭恕璇;李定妍;劉衛國
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/634;B24B1/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種氧化鑭摻雜改性的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷，其特征在于，所述氧化鑭摻雜改性的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷的化學式為：0.825(K_0.5Na_0.5)NbO₃-0.175Sr_1-3x/2La_x(Sc_0.5Nb_0.5)O₃，其中0＜x≤0.03；該陶瓷材料在可見光區域透射率最高可達65％，儲能密度為1.62～2.25J/cm³、儲能效率為81.9～88.9％。

2.根據權利要求1所述的氧化鑭摻雜的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷材料的制備方法，其特征在于它由下述步驟組成：

(1)配料：

按照0.825(K_0.5Na_0.5)NbO₃-0.175Sr_1-3x/2La_x(Sc_0.5Nb_0.5)O₃的化學計量分別稱取原料K₂CO₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅、SrCO₃、Sc₂O₃、La₂O₃混合均勻，將原料混合物裝入球磨罐中，以鋯球為磨球、無水乙醇為球磨介質，充分混合球磨16～24小時，將原料混合物在60～100℃下干燥1～2小時，過60目篩得到混合粉料；

(2)預燒

將步驟(1)過60目篩后的原料混合物置于氧化鋁坩堝內，用瑪瑙棒壓實，900～950℃預燒，自然冷卻至室溫，用研缽研磨，得到預燒后的粉料；

(3)二次球磨

將預燒粉裝入球磨罐中，以鋯球為磨球、無水乙醇為球磨介質，充分混合球磨18～24小時，分離鋯球，將預燒粉在80～100℃下干燥1～2小時，用研缽研磨，過120目篩得到二次球磨后得原料粉體；

(4)造粒

向步驟(3)獲得的原料粉體中加入質量分數為8％的聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇水溶液的加入量為粉體質量的5～7％，進行造粒；

(5)壓片

將步驟(4)獲得的粉粒陳腐24小時后在200～250MPa的壓力下壓制成片，得到陶瓷材料生坯壓片，再進行排膠處理得到試樣；

(6)燒結

將步驟(5)排膠處理后的試樣以3℃/min的升溫速率升溫至1200～1300℃，保溫4～5h，隨爐自然冷卻至室溫，得到透明陶瓷樣品；

(7)拋光

將步驟(6)燒結后的陶瓷利用研磨粉進行打磨至0.3～0.5mm厚，再利用金相拋光機拋光，用酒精搽拭干凈。

3.根據權利要求2所述的氧化鑭摻雜的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所用原料純度均大于99.5％。

4.根據權利要求2所述的氧化鑭摻雜的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，預燒升溫速率為3～5℃/min，保溫時間4～5h。

5.根據權利要求2所述的氧化鑭摻雜的鈮酸鉀鈉基透明陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟(5)中，排膠為1.5～3℃/min升到600℃保溫2～5h。