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专利号: 2021110748042
申请人: 陕西师范大学
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
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高介电温度稳定兼具储能特性的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料,其特征在于:该陶瓷材料的通式为(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xCaSnO3,其中x的取值为0.10~0.15。

2.根据权利要求1所述的高介电温度稳定兼具储能特性的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料,其特征在于:x的取值为0.12,陶瓷材料的高介电温度稳定范围为‑100~500℃,在基准温度150℃时介电常数为800~1000,介电损耗为0.001~0.010。

3.一种权利要求1所述的高介电温度稳定兼具储能特性的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料的制备方法,其特征在于它由下述步骤组成:(1)配料

按照(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xCaSnO3的化学计量,分别称取纯度为98.00%以上的,以及纯度99.00%以上的CaCO3、SnO2,将Na2CO3、Bi2O3、TiO2混合均匀后装入尼龙罐中,将CaCO3、SnO2混合均匀后装入另一尼龙罐中,然后以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质,充分混合球磨20~24小时,分离锆球,在60~90℃下干燥12~24小时,用研钵研磨,分别得到Bi0.5Na0.5TiO3混合物和CaSnO3混合物;

(2)预烧

将步骤(1)的Bi0.5Na0.5TiO3混合物和CaSnO3混合物分别置于氧化铝坩埚内,用玛瑙棒压实,加盖,Bi0.5Na0.5TiO3混合物在850~950℃预烧2~4小时,CaSnO3混合物在1100~1300℃预烧8~12小时,然后自然冷却至室温,用研钵研磨,分别得到Bi0.5Na0.5TiO3预烧粉和CaSnO3预烧粉;

(3)二次球磨

将步骤(2)的Bi0.5Na0.5TiO3预烧粉和CaSnO3预烧粉装入尼龙罐中,充分混合球磨20~24小时,在60~90℃下干燥12~24小时,用研钵研磨,过180目筛,得到(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xCaSnO3混合物;

(4)压片

将步骤(3)的(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xCaSnO3混合物用粉末压片机压制成圆柱状坯件,然后在150~200MPa的压力下进行冷等静压5~7分钟;

(5)无压密闭烧结

将圆柱状坯件放在氧化锆平板上,将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中,以2~5℃/分钟的升温速率升温至1000~1200℃,恒温烧结2~4小时,随炉自然冷却至室温,制备成钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的高介电温度稳定兼具储能特性的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料的制备方法,其特征在于:在步骤(5)中,将圆柱状坯件放在氧化锆平板上,将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中,以3℃/分钟的升温速率升温至1170℃,恒温烧结3小时,随炉自然冷却至室温。