[發明專利]鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010177544.0
• 申請日: 2020-03-14
• 公開（公告）號: CN111393161B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 鄭鵬;孫沛聰;白王峰;鄭梁;張陽
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/622;H01G4/12
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料，其特征在于，該儲能陶瓷材料通式為(1-x)(0.72Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.28SrTiO₃)-xBaBi₂Nb₂O₉，其中0.01≤x≤0.04。

2.根據權利要求1所述的鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料，其特征在于x=0.01、0.02、0.03、0.04。

3.鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

配料：以Na₂CO₃粉體、Bi₂O₃粉體、TiO₂粉體、SrCO₃粉體、BaCO₃粉體和Nb₂O₅粉體為原料，按通式(1-x)(0.72Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.28SrTiO₃)-xBaBi₂Nb₂O₉中Bi、Na、Ti、Sr、Ba和Nb的化學計量進行配料，其中0.01≤x≤0.04;

一次球磨：向上述混合物中加入與混合物等量的無水乙醇，持續球磨12~24小時，使粉體混合均勻形成漿料，由此可以進一步的提高鈦酸鉍鈉基儲能陶瓷材料的綜合性能；

烘干：將上述漿料置于恒溫烘箱中烘烤，去除無水乙醇，并在研缽中研磨，得到粉料；

壓片預燒：將粉料置于磨具中預壓成料塊，將料塊預燒，預燒溫度為750~800℃，保溫時間2~4小時；

二次球磨：將預燒后的料塊在研缽中，經碾碎研磨后得到初級粉料，向得到的初級粉料中加入與初級粉料等量的無水乙醇，持續球磨12~24小時，使粉體混合均勻形成漿料；

烘干：將上述漿料置于恒溫烘箱中烘烤，去除無水乙醇，并在研缽中研磨成粉料；

造粒成型：將蒸餾水以及濃度為8％的聚乙烯醇溶液PVA作為粘合劑摻入粉料中，摻入的蒸餾水的質量是粉料質量的2.5％，摻入的粘合劑的質量是粉料質量的5％，在研缽中混合均勻；將混合后的粉料置于磨具中，壓制成生坯；將生坯在研缽中磨碎成粉料，通過60目和120目的篩子過篩，取60目和120目篩子中間層的粉料，得到了顆粒大小合適的粉料；將粉料置于磨具中，在200MPa的壓強下壓制成生坯；

排膠：將生坯排膠，在650℃的溫度下煅燒3小時，排除生坯中的PVA，得到瓷坯；

燒結：將瓷坯進行燒結，燒結溫度為1100~1150℃，保溫時間2~4小時，得到陶瓷片；

減薄和拋光：將燒結得到的陶瓷片減薄至0.15mm左右，并且進行拋光處理；

上電極：將拋光后的陶瓷片清洗、烘干、噴上金電極，電極面積約2mm；

在所述一次球磨和二次球磨過程中，所述球磨時間為12小時；

在所述預燒過程中，所述預燒溫度為750℃，所述保溫時間為2小時；

在所述燒結過程中，所述燒結溫度為1100℃，所述保溫時間為2小時。

4.根據權利要求3所述的鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，x=0.01。

5.根據權利要求3所述的鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，x=0.02。

6.根據權利要求3所述的鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，x=0.03。

7.根據權利要求3所述的鈦酸鉍鈉鈦酸鍶基儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，x=0.04。