[發(fā)明專利]三元系多鐵性陶瓷及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010789037.2 | 申請(qǐng)日： | 2020-08-07 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111892394A | 公開（公告）日： | 2020-11-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 關(guān)皓文;陳奕璇;蹇婕 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B35/26 | 分類號(hào)： | C04B35/26;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/638;C04B35/64;H01F1/03 |
| 代理公司： | 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253 | 代理人： | 馮子玲 |
| 地址： | 200444*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 三元 系多鐵性 陶瓷 及其 制備 方法 | ||
本申請(qǐng)涉及一種新型三元系多鐵性陶瓷及其制備方法，利用固相反應(yīng)法制備了一種化學(xué)通式為(0.57?x)Bi0.8La0.2FeO3?0.43PbTiO3?xGaFeO3的三元系多鐵性陶瓷，第三組元GaFeO3的含量x＝0，0.04和0.06。本申請(qǐng)中的多鐵性陶瓷在保持良好鐵電性的同時(shí)，鐵磁性得到了顯著提高。該陶瓷的最佳組分在室溫條件下剩余極化值和剩余磁化值分別達(dá)到了38μC/cm2和0.66emu/g。本申請(qǐng)通過引入兼具壓電性和鐵磁性的GaFeO3作為第三組元對(duì)BLF?PT陶瓷進(jìn)行改性，制備出了兼具優(yōu)異電學(xué)和磁學(xué)性能的BLF?PT?GF三元系多鐵性陶瓷，使鐵酸鉍?鈦酸鉛基陶瓷在多鐵性材料研究領(lǐng)域的應(yīng)用化邁出了很大的一步。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及一種新型三元系多鐵性陶瓷，應(yīng)用于高密度存儲(chǔ)器、磁電換能器、磁電傳感器等磁電器件的功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，電子信息產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生著日新月異的變化，人們對(duì)于小型化、輕型化、環(huán)保化和高密度化的電子元器件的需求日益增大，多功能性的電子集成材料吸引了越來(lái)越多的目光。在眾多材料中，多鐵性材料憑借其優(yōu)異的性能而備受人們關(guān)注。多鐵性材料是指材料中包含兩種或兩種以上鐵性(鐵電性或反鐵電性、鐵磁性或反鐵磁性以及鐵彈性)。作為一種集電性能與磁性能于一身的多功能材料，多鐵性材料可以通過鐵性之間耦合效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)控制電極化或者電場(chǎng)控制磁極化的效果，有望應(yīng)用于信息存儲(chǔ)器、傳感器以及濾波器等領(lǐng)域。例如，在新型信息存儲(chǔ)器件中，多鐵性材料利用磁電效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)“磁讀電寫”的功能，綜合了磁存儲(chǔ)器讀取速度快，鐵電存儲(chǔ)器寫入速度快的優(yōu)勢(shì)。
BiFeO3及其固溶體是為數(shù)不多的具有室溫鐵電性和鐵磁性的單相多鐵性材料，其居里溫度和尼爾溫度分別為830℃和370℃。然而一些特殊的性質(zhì)阻礙該體系的實(shí)際應(yīng)用，如存在較大的漏導(dǎo)以及較低電阻率、Fe3+和Fe2+易發(fā)生轉(zhuǎn)化以及室溫時(shí)磁性較弱等。添加PbTiO3組元所形成的BiFeO3-PbTiO3(BF-PT)有效地改善了BiFeO3的多鐵性能。最近有報(bào)道顯示，在BF-PT系陶瓷的制備過程中容易產(chǎn)生第二相，如Pb(Fe,Ga)12O19等，這可能會(huì)對(duì)陶瓷的電學(xué)性能尤其是磁性能產(chǎn)生巨大的影響。已有研究表明，通過元素?fù)诫s可以改善BF-PT陶瓷的固有缺陷，如在A位(Bi3+)引入La元素可以穩(wěn)定BF-PT中的Fe離子價(jià)態(tài)，降低氧離子濃度，從而達(dá)到提升電阻率的效果；而GaFeO3是一種具有反鐵磁結(jié)構(gòu)的單相鐵磁-壓電化合物，屬于正交晶系，其晶胞凈磁矩為零，可通過陽(yáng)離子摻雜的方式來(lái)改善其反鐵磁性。鐵酸鑭鉍-鈦酸鉛(BLF-PT)陶瓷的良好鐵電性使得該材料具有應(yīng)用于多鐵性陶瓷領(lǐng)域的巨大潛力，但是其鐵磁性能仍然需要進(jìn)一步提升來(lái)滿足許多電子器件所需的多鐵性材料的要求。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N新型的三元系多鐵性陶瓷，所述三元系多鐵性陶瓷的化學(xué)通式為：(0.57-x)Bi0.8La0.2FeO3-0.43PbTiO3-xGaFeO3，其中第三組元GaFeO3的含量x＝0，0.04或0.06。其中，這一三元系多鐵性陶瓷可以通過以下方法制備而成：
也就是說(shuō)，本申請(qǐng)的實(shí)施方式還提供了一種三元系多鐵性陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海大學(xué)，未經(jīng)上海大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010789037.2/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
