[發明專利]一種非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110071126.8
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112898015A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 蒙科;李文華
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622;C04B41/90
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

1.一種非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料，其特征在于，具有式Ⅰ結構；

Ba_xLa_ySn_zTi_1-zO₃ 式Ⅰ；

所述式Ⅰ的x范圍為0.9775～1；

所述式Ⅰ的y范圍為0～0.045；

所述式Ⅰ的z范圍為0.1～0.11。

2.根據權利要求1所述的非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料，其特征在于，

所述式Ⅰ的x為0.985；

所述式Ⅰ的y為0.015；

所述式Ⅰ的z為0.1。

3.根據權利要求1所述的非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料，其特征在于，所述非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料的儲能密度范圍為0.38～2.14J/cm³，所述非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料的儲能效率范圍為67.6％～79.8％。

4.一種非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括：

將鈦源、錫源、鋇源和鑭源混合球磨，得到粉料；

將所述粉料加熱反應，得到合成料；

將所述合成料進行成型處理，得到坯體；

將所述坯體排膠和燒結后，得到權利要求1至3任意一項所述的具有式Ⅰ結構的非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述鈦源選自TiO₂；

所述錫源選自SnO₂；

所述鋇源選自BaCO₃或/和BaO；

所述鑭源選自La₂O₃。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述球磨的介質包括無水乙醇和氧化鋯球；

所述氧化鋯球、混料和所述無水乙醇的質量比為(1.8～2.3)：(0.8～2.3)：(0.35～0.6)；

其中，所述混料包括鈦源、錫源、鋇源和鑭源。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述加熱反應的溫度為1000℃～1100℃；所述加熱反應的時間為3h～4h。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述成型處理包括將所述合成料球磨和烘干后，造粒后壓制成坯體。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述排膠的溫度為600℃～650℃；所述排膠的時間為2h～3h；所述燒結的溫度為1350℃～1400℃；所述燒結的溫度為4.5h～5h。

10.權利要求1或3任意一項所述的非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料和權利要求4至9任意一項所述的制備方法制得的非化學計量比無鉛鐵電陶瓷材料在儲能電容器中的應用。