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专利号: 2019108771541
申请人: 江西科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米陶瓷,其特征在于,主要成分的化学式为:

(1‑x)BiFe1‑yTiyO3‑xLnFeO3

其中,Ln为La、Sm、Ho、Gd及Nd的任意一种,y为Ti掺杂量,0.2≤x≤1,0.01≤y<0.1;

所述纳米陶瓷的制备方法,包括以下步骤:

(1)按BiFe1‑yTiyO3中各元素的组分比例取Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和C16H36O4Ti溶解于第一有机溶剂中,向所述第一有机溶剂中加入络合剂,常温搅拌3~5小时,得第一溶胶,按LnFeO3中各元素的组分比例取Ln硝酸盐和Fe(NO3)3·9H2O溶解于第二有机溶剂中,向所述第二有机溶剂中加入络合剂,常温搅拌3~5小时,得第二溶胶;

其中,所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂均为乙二醇甲醚、冰醋酸、乙二醇、乙醇中的一种或多种的组合,所述络合剂为酒石酸、乙酰丙酮、柠檬酸中的一种或多种的组合;

(2)将所述第一溶胶置于100~150℃环境下干燥,研磨,过100~150目筛,煅烧,得第一纳米粉体;

(3)将所述第二溶胶置于120~180℃环境下干燥,研磨,过80~120目筛,煅烧,得第二纳米粉体;

(4)按摩尔比(1‑x):x取所述第一纳米粉体和所述第二纳米粉体混合,加入酒精球磨5~10小时,烘干,过100~130目筛,得混合纳米粉体;

(5)将所述混合纳米粉体填入石墨模具中,等离子烧结,加热保温,打磨,退火,冷却,得所述纳米陶瓷;

其中,所述步骤(2)中的煅烧为在400~600℃下煅烧1~3小时;

所述步骤(3)中的煅烧为在500~800℃的氮气环境下,煅烧1~3小时,冷却,再煅烧1~

3小时;

所述步骤(4)中的烘干为在60~100℃的环境下烘干12小时;

其中,所述步骤(5)中的加热保温的步骤包括:

调节环境气压至0.1~10Pa,通入保护气体纯度为99.999%的氮气,环境温度以100℃/min的升温速率升温至600~700℃,保持5~10分钟;

释放氮气,调节环境气压至0.1~10Pa,自然降温至300~400℃,保持2~10分钟;

所述步骤(5)中的退火为在空气炉中进行,退火温度为500~600℃,退火时间为2小时。

2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷,其特征在于,所述Ln硝酸盐为La(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3、Ho(NO3)3·5H2O、Gd(NO3)3·6H2O中的任意一种。