[發(fā)明專利]一種鈦酸鋇基陶瓷材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210863256.X
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115368132B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海林;陳秀麗;李青;戴正立;曾大福;周煥福
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué);貴陽順絡(luò)迅達電子有限公司
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622;H01G4/12
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學(xué)平

本發(fā)明涉及電介質(zhì)陶瓷材料的儲能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鋇基陶瓷材料及制備方法，包括對BaCOsubgt;3/subgt;、TiOsubgt;2/subgt;、Bisubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、MgO、Nasubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;和SrCOsubgt;3/subgt;進行預(yù)燒保溫，得到鈦酸鋇基陶瓷粉體；將鈦酸鋇基陶瓷粉料放入球磨罐中進行預(yù)處理后，得到第一產(chǎn)物；將第一產(chǎn)物倒入球磨罐中進行混合后分離，得到粉體，用模具對粉體進行壓制，得到圓片；將圓片在馬弗爐中按燒結(jié)條件進行燒結(jié)，得到鈦酸鋇基陶瓷材料，通過引入強鐵電體Bi(Mgsubgt;1/2/subgt;Tisubgt;1/2/subgt;)Osubgt;3/subgt;和(Bisubgt;0.5/subgt;Nasubgt;0.5/subgt;)subgt;0.7/subgt;Srsubgt;0.3/subgt;TiOsubgt;3/subgt;與BaTiOsubgt;3/subgt;反鐵電體形成均勻固溶體，以提高陶瓷材料最大極化強度和擊穿場強，提升了介電陶瓷材料的儲能密度，從而解決現(xiàn)有的介電陶瓷材料儲能密度較低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電介質(zhì)陶瓷材料的儲能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鈦酸鋇基陶瓷材料及制備方法。

背景技術(shù)

近年來，與燃料電池和鋰離子電池相比，用于電能存儲的電介質(zhì)電容器由于其超快的充電/放電速率而具有超高功率密度，因此已被廣泛研究。通常，大飽和極化、高擊穿強度和低剩余極化對于實現(xiàn)高能量存儲密度是至關(guān)重要的。

目前，存在四種用于能量存儲應(yīng)用的代表性介電材料：線性電介質(zhì)、鐵電體、弛豫鐵電體和反鐵電體。線性電介質(zhì)材料通常具有高擊穿強度和小低剩余極化，且低的大飽和極化限制了它們在高能量存儲中的應(yīng)用。

但是，現(xiàn)有的電介電陶瓷材料的儲能密度較低，不能滿足市場的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鈦酸鋇基陶瓷材料及制備方法，旨在解決現(xiàn)有的介電陶瓷材料儲能密度較低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，第一方面本發(fā)明提供了一種鈦酸鋇基陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

對BaCO₃、TiO₂、Bi₂O₃、MgO、Na₂CO₃和SrCO₃進行預(yù)燒保溫，得到鈦酸鋇基陶瓷粉體；

將所述鈦酸鋇基陶瓷粉料放入球磨罐中進行預(yù)處理后，得到第一產(chǎn)物；

將所述第一產(chǎn)物倒入球磨罐中進行混合后分離，得到粉體，用模具對所述粉體進行壓制，得到圓片；

將所述圓片在馬弗爐中按燒結(jié)條件進行燒結(jié)，得到鈦酸鋇基陶瓷材料；

所述對BaCO₃、TiO₂、Bi₂O₃、MgO、Na₂CO₃和SrCO₃進行預(yù)燒保溫，得到鈦酸鋇基陶瓷粉體的具體方式為：

將BaCO₃、TiO₂進行混合，預(yù)燒保溫后，得到BaTiO₃主晶相；

將Bi₂O₃、MgO、TiO₂進行混合，預(yù)燒保溫后，得到Bi(Mg_1/2Ti_1/2)O₃主晶相；