[發明專利]一種通過鐵電極化和氧空位協同增強鐵電材料濕敏性能的方法有效
| 申請號: | 202210955655.9 | 申請日: | 2022-08-10 |
| 公開(公告)號: | CN115353379B | 公開(公告)日: | 2023-01-31 |
| 發明(設計)人: | 馬楠;陳欣怡 | 申請(專利權)人: | 中國科學院上海硅酸鹽研究所 |
| 主分類號: | C04B35/453 | 分類號: | C04B35/453;C04B35/468;C04B35/495;C04B35/622;C04B41/88;G01N27/22 |
| 代理公司: | 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261 | 代理人: | 曹芳玲;鄭優麗 |
| 地址: | 200050 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 通過 極化 空位 協同 增強 材料 性能 方法 | ||
1.一種通過鐵電極化和氧空位協同增強鐵電材料濕敏性能的方法,其特征在于,包括:
(1)將鐵電陶瓷粉體和粘結劑混合后壓制成型,再經脫粘和燒結,得到鐵電陶瓷塊體;所述鐵電陶瓷粉體為具有濕敏特性的鐵電材料,選自BiFeO3粉體、BaTiO3粉體、K1-xNaxNbO3粉體、LiNbO3粉體、Na1-yBiyTiO3粉體、(Ba1-zSrz)TiO3粉體、Bi1-bKbTiO3粉體中的至少一種或兩種以上的摻雜復合,其中x=0~1,y=0.45~0.55,0<z≤1,b=0.4~0.6;所述鐵電陶瓷粉體的粒徑為0.1~10μm;所述燒結的溫度為750~1300 ℃;
(2)對鐵電陶瓷塊體施加外加電場進行極化處理,再經搗碎和研磨,得到極化富氧空位鐵電粉體。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,y=0.5,z=0.5,b=0.5;
所述鐵電陶瓷粉體的粒徑為0.1~5μm。
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述鐵電陶瓷粉體的粒徑為0.2~2.5μm。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述粘結劑選自聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的至少一種;所述粘結劑的加入量為鐵電陶瓷粉體質量的5~30 wt%。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述脫粘的溫度為600~650 ℃,時間為30~60 分鐘;
所述燒結的時間為1~4 小時。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述脫粘和燒結的升溫速率為3~10 ℃/min。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法,其特征在于,所述極化處理為:將鐵電陶瓷塊體拋光并兩面披覆金屬電極后置于硅油中,設置極化溫度為25~80 ℃,極化電壓為10~50 kV/cm,極化時間為5~60 分鐘。
8.一種根據權利要求1-7中任一項所述的方法制備的極化富氧空位鐵電粉體,其特征在于,所述極化富氧空位鐵電粉體的化學式為BiFeO3-a、BaTiO3-a、K1-xNaxNbO3-a、LiNbO3-a、Na1-yBiyTiO3-a、(Ba1-zSrz)TiO3-a、Bi1-bKbTiO3-a中的至少一種,其中0<a≤0.05,x=0~1,y=0.45~0.55,0<z≤1,b=0.4~0.6;所述極化富氧空位鐵電粉體的粒徑為0.1~10μm。
9.根據權利要求8所述的極化富氧空位鐵電粉體,其特征在于,y=0.5,z=0.5,b=0.5;
所述極化富氧空位鐵電粉體的粒徑為0.1~5μm。
10.根據權利要求9所述的極化富氧空位鐵電粉體,其特征在于,所述極化富氧空位鐵電粉體的粒徑為0.2~2.5μm。
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