[發(fā)明專利]一種儲能效率加強高儲能無鉛鐵電陶瓷材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112919907B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設計）人: 白王峰;劉繼康;元勇軍;吳詩婷;裴浪;鮑亮;張懷偉;陳逸凡
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/465;C04B41/88
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種儲能效率加強高儲能無鉛鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，該陶瓷的化學組成為(1-x)NaNbO₃-xCaTiO₃，其中0.15≤x≤0.9；

包括以下制備步驟：

（1）一次配料：以Na₂CO₃粉體、Nb₂O₅粉體、CaCO₃粉體、TiO₂粉體為原料，按照通式NaNbO₃和CaTiO₃中的Na、Nb、Ca和Ti的化學計量分別進行配料，得到混合物；

（2）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(xù)球磨，使粉體混合均勻形成漿料；

（3）烘干：將上述漿料置于78-80℃的恒溫烘箱中烘烤，去除無水乙醇，并在研缽中研磨，得到粉料；

（4）壓片預燒：將NaNbO₃和 CaTiO₃粉料置于模具中預壓成料塊，將料塊預燒；NaNbO₃預燒溫度為800-850℃，保溫時間2-4h，CaTiO₃預燒溫度為1075-1125℃，保溫時間2-4h；

（5）二次配料：以一次配料的NaNbO₃和CaTiO₃，按照通式(1-x)NaNbO₃-xCaTiO₃進行化學計量配料；

（6）二次球磨：將二次配料的粉體在研缽中，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(xù)球磨，使粉體混合均勻形成漿料；

（7）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；

（8）將得到的預制粉料過篩，將聚乙烯醇溶液及蒸餾水作為粘合劑摻入粉料造粒成型，壓片制成生胚，排膠，燒結成瓷，燒結溫度為1125-1175℃，保溫時間2-4h；并將得到的陶瓷片進行減薄拋光處理，置于爐中高溫處理，上下表面分別濺射金電極，得到所述的儲能效率加強高儲能無鉛鐵電陶瓷材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述x= 0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，上述步驟（1）中，配料所用的Na₂CO₃粉體、Nb₂O₅粉體、CaCO₃粉體、TiO₂粉體的純度大于99%。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，上述步驟（2）中，一次球磨過程中：球磨時間為12-24h；上述步驟（6）中，碾碎研磨時間為30-40min，持續(xù)球磨時間為12-24h。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，上述步驟（8）中，摻入的聚乙烯醇溶液與粉料質量相同，聚乙烯醇溶液質量濃度為8-10%，摻入的蒸餾水的質量是粉料質量的2-5%。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，上述步驟（8）中，排膠過程：在550-600℃的溫度下排膠，煅燒5-10h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，上述步驟（8）中，高溫處理過程：溫度為550-600℃，保溫時間2-4h。