[發明專利]一種利用功能團摻雜誘導BNT-BT基無鉛負電卡材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010981809.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112062555A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 彭彪林;梁國闖
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/622
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 盧波

本發明涉及一種利用功能團摻雜誘導BNT?BT基無鉛負電卡材料的制備方法，屬于化學工程技術領域。一種利用功能團摻雜誘導BNT?BT基無鉛負電卡材料的制備方法，是按照(1?z){(1?x)BNT?xBT}?z{(1?y)BT?yBMT}化學計量比稱量所得原料，在無水乙醇的介質下球磨制備混合漿料；烘干所得產品，制得原料粉體；將所得原料粉體預壓成型后進行煅燒，得到煅燒塊體；將所得煅燒塊體球磨；所得產品烘干、過篩；將所得產品壓制成直徑為5?10mm、厚度為1?2mm的樣品后冷等靜壓制成樣品胚體；得到的樣品胚體燒結、等卻至室溫之后打磨成厚度為500?1000um的薄片，即得。本發明制備方法可以通過改變改變功能團摻雜比例調控陶瓷材料的結構和電卡性能，是一種方便快捷的制備技術。

技術領域

本發明涉及一種利用功能團摻雜誘導BNT-BT基無鉛負電卡材料的制備方法，屬于化學工程技術領域。

背景技術

鐵電陶瓷是一種非常重要的功能材料，廣泛應用于人類生活和生產的各個方面，如國防軍事、航空航天、電子通信、醫學領域、工業領域、日常家電等。

由于鉛含有毒性并會對環境造成危害，因此許多國家已經立法禁止使用含鉛材料，科學家越來越關注高性能無鉛鐵電材料的研究，開發高性能無鉛鐵電材料成為重點研究課題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用功能團摻雜誘導BNT-BT基高性能無鉛負電卡材料的制備方法。本發明利用具有寬溫區、較大電卡效應的無鉛弛豫鐵電陶瓷材料(1-x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-xBaTiO₃(簡寫為(1-x)BNT-xBT)，通過固相燒結法摻雜比例不同的(1-y)BaTiO₃-yBiMg_0.5Ti_0.5O₃(簡寫為(1-y)BT-yBMT)功能團來調控陶瓷材料的電卡性能，為制備高性能制冷陶瓷提供新方法。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種利用功能團摻雜誘導BNT-BT基無鉛負電卡材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將MgO、Na₂CO₃、Bi₂O₃、TiO₂、BaCO₃、CaCO₃烘干除去水分；

2)按照(1-z){(1-x)BNT-xBT}-z{(1-y)BT-yBMT}，化學計量比稱量步驟1)所得原料，通式中x值為0.06-0.12，y值為0.3-0.8，z值為0-0.6，在無水乙醇的介質下球磨制備混合漿料；

3)烘干步驟2)所得產品，制得原料粉體；

4)將步驟3)所得原料粉體預壓成型后進行煅燒，得到煅燒塊體；

5)將步驟4)所得煅燒塊體球磨；

6)將步驟5)所得產品烘干、過篩；

7)將步驟6)所得產品壓制成直徑為5-10mm、厚度為1-2mm的樣品后冷等靜壓制成樣品胚體；

8)將步驟7)得到的樣品胚體燒結、等卻至室溫之后打磨成厚度為500-1000um的薄片，即得。

優選的是，步驟4)所述煅燒是在低溫箱式爐中以升溫速率為3℃/min速率升到800-900℃煅燒4-8h。

優選的是，步驟7)所述冷等靜壓壓力為200-300MPa，保壓時間為5-10min。

優選的是，步驟8)樣品胚體是在低溫箱式爐中以升溫速率為3-5℃/min速率升到1100-1300℃燒結4-8h。