[發明專利]一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 202010519389.6
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111620690A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李偉力;曹文萍;費維棟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷，其特征在于該陶瓷的化學組成通式為(Bi_0.5Na_0.5)_0.75Sr_0.25Ti_(1-x)O₃-0.5xNb₂O₅；它是由Na₂CO₃、SrCO₃、TiO₂、Bi₂O₃及Nb₂O₅按化學計量比(Bi_0.5Na_0.5)_0.75Sr_0.25Ti_(1-x)O₃-0.5xNb₂O₅制成，其中，所述的x＝0.5～1.0mol.％。

2.根據權利要求1所述的一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷，其特征在于所述的x＝0.8～1.0mol.％。

3.根據權利要求1所述的一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷，其特征在于所述的x＝0.6～0.9mol.％。

4.制備權利要求1所述的一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷的方法，其特征在于它是按照以下步驟制備的：

一、配料：

將原料Na₂CO₃、SrCO₃、TiO₂、Bi₂O₃及Nb₂O₅，按照化學計量比(Bi_0.5Na_0.5)_0.75Sr_0.25Ti_(1-x)O₃-0.5xNb₂O₅進行配料；其中，x＝0.5～1.0mol.％；

二、球磨：

將步驟一稱量的原料放入球磨罐中進行球磨，球磨介質為無水乙醇和氧化鋯磨球，球磨條件為：氧化鋯球:料比為(3～5):1，轉速為300～350r/min，球磨時間為6～12h；球磨后，將球磨所得漿料于80℃下保溫烘干10～12h，得到固溶體粉料；

三、預燒：

將步驟二烘干后的粉料放入剛玉陶瓷坩堝中，在850～950℃進行預燒2～5h；

四、二次球磨：

將步驟三預燒后粉體再放入球磨罐中，按步驟二進行二次濕磨；

五、造粒

將步驟四烘干后粉體研磨、過篩，然后添加5wt.％聚乙烯醇充分研磨進行造粒；

六、成型

將步驟五造粒后的粉體放入模具內進行預壓成片，在8～10MPa的壓力下壓制成圓片；

七、排膠

將成型后的圓片放入燒結爐中，以1℃/min的升溫速率升溫至500℃，保溫1h進行排膠；

八、燒結

將排膠后的圓片放入剛玉陶瓷坩堝中，以10℃/min的升溫速率升溫至1140～1160℃，保溫2～5h，隨爐冷至室溫，得到(Bi_0.5Na_0.5)_0.75Sr_0.25Ti_(1-x)O₃-0.5xNb₂O₅無鉛鐵電陶瓷。

5.根據權利要求4所述的一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷的制備方法，其特征在于所述的x＝0.8～1.0mol.％。

6.根據權利要求4所述的一種利用構建離子對獲得大應變小滯后的鈦酸鉍鈉基陶瓷的制備方法，其特征在于所述的x＝0.6～0.9mol.％。