[發明專利]一種透明介質儲能陶瓷材料及制備方法與應用

有效

• 申請號: 202211250523.2
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115536390B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 李卓;王子煊;張家勇;楊強斌;張丹丹;王卓;耿九光;牛艷輝
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B41/88
• 代理公司: 西安匯恩知識產權代理事務所(普通合伙) 61244
• 代理人: 畢波

1.一種鈮酸鈉-鈮鎂酸鉍-鈮鎂酸鋇-鈦酸鍶透明介質儲能陶瓷材料，其特征在于，所述鈮酸鈉-鈮鎂酸鉍-鈮鎂酸鋇-鈦酸鍶透明介質儲能陶瓷材料的組成式為：0.95[0.90NaNbO₃-0.10((1-x)Bi(Mg_2/3Nb_1/3)O₃-xBa(Mg_1/3Nb_2/3)O₃)]-0.05SrTiO₃，式中x為摩爾百分比，0.10≤x≤0.25。

2.一種制備如權利要求1所述的鈮酸鈉-鈮鎂酸鉍-鈮鎂酸鋇-鈦酸鍶透明介質儲能陶瓷材料的方法，其特征在于，該方法為：

S1、烘料：分別將Na₂CO₃原料、Bi₂O₃原料、BaCO₃原料和SrCO₃原料分別在溫度為300℃的條進行烘干6h；

將Nb₂O₅原料、TiO₂原料和MgO原料分別在溫度為900℃的條進行烘干4h；

所述Na₂CO₃原料的純度為99.8％，所述Bi₂O₃原料的純度為99.8％，所述BaCO₃原料的純度為99％，所述SrCO₃原料的純度為99％，所述Nb₂O₅的純度為99.5％，所述MgO原料的純度為98.5％；

S2、配料：將S1中烘干后的Na₂CO₃原料、Bi₂O₃原料、BaCO₃原料、SrCO₃原料、Nb₂O₅原料、TiO₂原料和MgO原料按照0.95[0.90NaNbO₃-0.10((1-x)Bi(Mg_2/3Nb_1/3)O₃-xBa(Mg_1/3Nb_2/3)O₃)]-0.05SrTiO₃的化學計量比分別稱取、混合均勻后，得到預混料，加入瑪瑙球和無水乙醇，球磨6h～10h，分離瑪瑙球后，在溫度為80℃～100℃下干燥12h～24h，研磨后過120目篩，得到原料混合物；

S3、預燒：將S2中得到的原料混合物在溫度為850℃～950℃的條件下預燒2h～4h，自然冷卻至室溫，研磨后，得到預燒粉；

S4、二次球磨：向S3中得到的預燒粉中加入瑪瑙球和無水乙醇，球磨6h～10h，分離瑪瑙球后，在溫度為80℃～100℃下干燥12h～24h，研磨后過180目篩，得到磨球后的預燒粉；

S5、壓片:向S4中得到的磨球后的預燒粉中加入質量分數為6％聚乙烯醇水溶液，造粒后過40目篩，得到球狀粉粒物質，在壓力為150MPa～200MPa的單向壓力條件下保壓20s～60s，得到圓片狀陶瓷坯體；

S6、燒結：將S5中得到的圓片狀陶瓷坯體進行燒結，得到燒結后的陶瓷坯體；燒結的條件為：先以3℃/min的升溫速率從室溫升溫至550℃，保溫3h后，再以3℃/min～5℃/min的升溫速率升溫至1230℃～1300℃，燒結2h～4h，然后以5℃/min的降溫速率冷卻至室溫；

S7、拋光：將S6中得到的燒結后的陶瓷坯體的上、下表面用600目的砂紙打磨，再用2000目的砂紙和金剛砂拋光至厚度為0.3mm～0.5mm，放入去離子水中，超聲清洗干凈并烘干，得到拋光后的陶瓷坯體；

S8、表面金屬化：在S7中得到的拋光后的陶瓷坯體的上、下表面均勻涂覆厚度為0.01mm～0.03mm的銀漿，在溫度為850℃的條件下保溫10min，自然冷卻至室溫，得到鈮酸鈉-鈮鎂酸鉍-鈮鎂酸鋇-鈦酸鍶透明介質儲能陶瓷材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，S2中所述預混料、瑪瑙球和無水乙醇的用量比為0.35g:1g：0.52mL。