[發明專利]一種高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料及其制備與應用

有效

• 申請號: 202210379506.2
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114716243B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王歆;李心宏;盧振亞;陳志武;梁岸
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

1.一種高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料，其特征在于：化學組成為Na_0.35Bi_0.35Sr_0.3Ti_(1-x)(Al_0.5Nb_0.5)_xO₃，其中0＜x≤0.05；通式中下標數字代表元素的摩爾比。

2.根據權利要求1所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料，其特征在于：x＝0.01～0.05。

3.根據權利要求1～2任一項所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)配料：以Na₂CO₃粉體、Bi₂O₃粉體、TiO₂粉體、SrCO₃粉體、Al₂O₃粉體、Nb₂O₅粉體為原料，根據化學式中Na、Bi、Ti、Sr、Al、Nb的化學計量進行配料，其中0＜x≤0.05；

2)將原料進行球磨混合均勻，干燥，于800～850℃預燒結2～4h，再次球磨，獲得粉料；

3)將粉料進行成型，獲得生坯，然后排膠，獲得瓷坯；

4)將瓷坯進行燒結，獲得高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料。

4.根據權利要求3所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟4)中所述燒結的條件為于1100～1160℃保溫2～4h。

5.根據權利要求4所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：所述燒結的條件為于1145～1155℃保溫2～4h；燒結時的升溫速率為1～10℃/min。

6.根據權利要求3所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述球磨為濕法球磨，濕法球磨所采用的溶劑為無水乙醇；球磨的時間為12～24h；

所述再次球磨為濕法球磨，濕法球磨所采用的溶劑為無水乙醇；球磨的時間為12～24h；再次球磨完后干燥。

7.根據權利要求3所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟3)中所述成型是指將粉料與粘合劑混勻，然后在模具中干壓；

所述排膠的條件為600～650℃煅燒1～2h；

步驟4)中瓷坯在燒結前覆蓋有二氧化鋯粉；

燒結完成后，進行打磨，清洗，烘干。

8.根據權利要求3所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：所述介電儲能陶瓷材料在用于介電儲能電容器時，需在介電儲能材料上制備電極。

9.根據權利要求8所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料的制備方法，其特征在于：所述電極是指涂覆或印刷銀漿，然后500～600℃燒結20～30min所獲得。

10.根據權利要求1～2任一項所述高溫穩定型鈦酸鉍鈉-鈦酸鍶基介電儲能陶瓷材料在介電儲能電容器中的應用。