[發明專利]鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料

有效

• 申請號: 202210015010.7
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114394833B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 袁穎;曹磊;唐斌;鐘朝位;張樹人
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/622;H01G4/12
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料為A_2-3xR_2xBNb_5-yTa_yO₁₅，其中，A為Sr、Ba中的一種，R為La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er、Y中的一種或幾種，B為K、Na中的一種，0.02≤x≤0.2，0≤y≤5；

所述儲能介質陶瓷材料的晶體結構為未充滿型鎢青銅結構；所述儲能介質陶瓷材料的主晶相為正交結構，具備Im2a空間群，同時具備空間群為P4/mbm的非極性四方相。

2.根據權利要求1所述的鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料，其特征在于，所述介質陶瓷材料采用純度大于99.99wt%的ACO₃、B₂CO₃、R₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅作為原料，其中，A為Sr、Ba中的一種，R為La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er、Y中的一種或幾種，B為K、Na中的一種；燒結溫度為1200~1500 ℃。

3.一種如權利要求1所述鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、以ACO₃、B₂CO₃、R₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅作為原料，按照結構式A_2-3xR_2xBNb_5-yTa_yO₁₅各元素的比例稱取原料、配料，其中，A為Sr、Ba中的一種，R為La、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er、Y中的一種或幾種，B為K、Na中的一種，0.02≤x≤0.2，0≤y≤5；將得到的混合料進行球磨6~12小時，得到混合物料；

步驟2、將步驟1得到的混合物料烘干、過篩后，在800~1250 ℃下預燒2~6小時，得到預燒料；

步驟3、將步驟2得到的預燒料粉碎，球磨5~8小時，干燥，造粒，造粒后得到的粒料干壓成型，得到生坯；

步驟4、將步驟3得到的生坯在1200~1500 ℃的溫度下燒結，燒結時間為3~6小時，燒結完成后，自然冷卻至室溫，得到所述儲能介質陶瓷材料。

4.根據權利要求3所述的鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟1所述原料的純度大于99.99 wt.%。

5.根據權利要求3所述的鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟1和步驟3所述球磨是在行星式球磨機中完成的。

6.根據權利要求3所述的鎢青銅結構高儲能密度及功率密度無鉛儲能介質陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟3所述干壓成型時，壓力為10MPa。