[發明專利]一種鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器及其制備方法在審
| 申請號： | 202310230251.8 | 申請日： | 2023-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN116313515A | 公開（公告）日： | 2023-06-23 |
| 發明（設計）人： | 郭艷艷;樊奕;張左;胡海威;趙江 | 申請（專利權）人： | 南京郵電大學 |
| 主分類號： | H01G4/12 | 分類號： | H01G4/12;C04B35/495;C04B35/622;C04B41/88 |
| 代理公司： | 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224 | 代理人： | 董建林 |
| 地址： | 210003 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能 陶瓷 電容器 及其 制備 方法 | ||
1.一種鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器，其特征在于：所述無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷的化學式為(1-x)[0.76NaNbO3-0.24(Bi0.5Na0.5)TiO3]-xCaZrO3，其中x為摩爾百分比，x的取值滿足電中性。
2.根據權利要求1所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器，其特征在于：所述x的取值為：0x≤0.04。
3.根據權利要求2所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器，其特征在于：在室溫下，所述的高儲能鈮酸鈉基無鉛弛豫陶瓷電容器的擊穿電場為135kV/cm～215kV/cm；所述的高儲能鈮酸鈉基無鉛弛豫陶瓷電容器的極化強度為21μC/cm2～78μC/cm2；所述的高儲能鈮酸鈉基無鉛弛豫陶瓷電容器的儲能密度為0.9J/cm3～2.4J/cm3，儲能效率為36％～50％。
4.一種權利要求1到3任一項所述鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
選用Na2CO3粉體、Nb2O5粉體、Bi2O3粉體、TiO2粉體、CaCO3粉體、ZrO2粉體作為原料粉體，按化學式(1-x)[0.76NaNbO3-0.24(Bi0.5Na0.5)TiO3]-xCaZrO3稱料后進行一次球磨混合、烘干，得到干燥的粉體；
將所得的干燥粉體置于坩堝中排膠，進行預燒；
將預燒后的粉體再進行二次球磨、烘干、造粒，再經單軸壓制成型；
將壓制成型的圓片置于坩堝中排膠，再進行燒結，得到陶瓷圓片；
將陶瓷圓片打磨、拋光為陶瓷薄片，刷上銀電極后，再進行煅燒、冷卻。
5.根據權利要求4所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器的制備方法，其特征在于：預燒過程為：在900℃下進行預燒4～6小時。
6.根據權利要求4所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器的制備方法，其特征在于：造粒選用的是質量分數為5％聚乙烯醇溶液，其加入量為粉體量的4％～6％；單軸壓制成型的壓力為100MPa～300MPa。
7.根據權利要求4所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器的制備方法，其特征在于：排膠過程為：550℃排膠4小時；燒結過程為：在1200℃～1250℃下高溫燒結4～6小時。
8.根據權利要求7所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器的制備方法，其特征在于：燒結采用坩堝密封的燒制工藝，包括以下步驟：
將壓制成型的圓片置于氧化鋁坩堝a中，并用與圓片組分相同的粉體將圓片埋起來，再蓋上配套的坩堝蓋a；
將氧化鋁坩堝a放在一個坩堝蓋b上，外面再倒扣一個氧化鋁坩堝b；
用水把氧化鋁粉末和成粘稠的氧化鋁漿體，并用此氧化鋁漿體糊在倒扣氧化鋁坩堝b與坩堝蓋b的縫隙處，使之密封。
9.根據權利要求4所述的鈮酸鈉基無鉛弛豫反鐵電儲能陶瓷電容器的制備方法，其特征在于：打磨的陶瓷片厚度為0.15mm～0.20mm，燒銀溫度為550℃～650℃，保溫時間為20min～30min。
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