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专利号: 2019108725666
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷,其特征在于,化学成分为:(1‑x)KNbO3‑x BaTiO3(KN‑BT),其中,0

所述室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷通过如下步骤制备获得:

1)固相合成法制备第一KN‑BT粉体:采用固相合成法在1000℃以下制备出KN‑BT块体材料,然后研磨出第一KN‑BT粉体;

2)溶胶‑凝胶法制备第二KN‑BT粉体:通过溶胶‑凝胶法制备出KN‑BT溶胶体,将KN‑BT溶胶体烘干得干凝胶粉,干凝胶粉进一步在900℃以下煅烧获得第二KN‑BT粉体;

3)制备KN‑BT陶瓷块体:将步骤1)和步骤2)的粉体按比例混合后,在1050℃以下烧结制备出陶瓷块体,即所述室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷。

2.根据权利要求1所述室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷,其特征在于,化学成分为:(1‑x)KNbO3‑x BaTiO3(KN‑BT),其中x=0.1;并且所述弛豫铁电陶瓷的按晶粒分布的尺寸包括细晶和粗晶,所述细晶的粒径为0.2~0.5μm,所述粗晶的粒径为10~50μm。

3.权利要求1所述室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)固相合成法制备第一KN‑BT粉体:采用固相合成法在1000℃以下制备出KN‑BT块体材料,然后研磨出第一KN‑BT粉体;

2)溶胶‑凝胶法制备第二KN‑BT粉体:通过溶胶‑凝胶法制备出KN‑BT溶胶体,将KN‑BT溶胶体烘干得干凝胶粉,干凝胶粉进一步在900℃以下煅烧获得第二KN‑BT粉体;

3)制备KN‑BT陶瓷块体:将步骤1)和步骤2)的粉体按比例混合后,在1050℃以下烧结制备出陶瓷块体,即所述室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷。

4.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤1)中固相合成法的具体过程包括:把KNbO3和BaTiO3粉体按KN和BT的摩尔比混合压块,然后放在马弗炉中煅烧保温制备出KN‑BT块体材料;所述煅烧温度为850℃~950℃;所述煅烧保温时间为1~10小时。

5.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述煅烧温度为900±5℃,所述煅烧保温时间为2~5小时。

6.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤1)的块体材料经研磨过200~

2000目筛,获得第一KN‑BT粉体。

7.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤2)中所述溶胶‑凝胶法为Pechini凝胶法,所述KN‑BT溶胶体的浓度为0.1~0.6mol/L。

8.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,KN‑BT溶胶体烘干温度为

100~300℃,进一步煅烧温度为850℃~950℃;煅烧时间为1~10小时。

9.权利要求8所述制备方法,其特征在于,所述煅烧温度为900±5℃,所述煅烧时间2~

5小时。

10.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤3)中第一KN‑BT粉体作为掺入相,第二KN‑BT粉体作为基相,掺入相和基相的重量比为(0.1~0.75)/1。

11.一种固态致冷器,其特征在于,所述致冷器的致冷材料为权利要求1或2所述室温下高电卡效应的弛豫铁电陶瓷。