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专利号: 2023110545367
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料,其特征在于,高熵钙钛矿陶瓷材料的化学组成为(Na1/8Ba1/4Ca1/4Sr1/4Bi1/8)(Y1/8Zr1/4Sn1/4Ti1/4Nb1/8)O3,具有微观晶粒结构。

2.一种权利要求1所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将Na2CO3、SrCO3、TiO2、BaCO3、SnO2、Nb2O5、CaCO3、Bi2O3、Y2O3和ZrO2混合,得到混合物A;

步骤二、将混合物A依次进行球磨、烘干和压块后,预烧形成主晶相粉体;

步骤三、对预烧形成主晶相粉体依次进行球磨、烘干、造粒和过筛后得到粉粒;

步骤四、将粉粒压成陶瓷生坯,烧结直至冷却至室温,得到高熵钙钛矿陶瓷材料;

步骤二中,球磨时间为12h;烘干时间为1h~2h,烘干温度为100℃~120℃;预烧时间为

3h~4h,预烧温度为1200℃~1240℃;

步骤二中,进行球磨时在混合物A中加入锆球石和无水乙醇,混合物A、锆球石和无水乙醇按照质量比为1:2:1混合。

3.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,Na2CO3、SrCO3、TiO2、BaCO3、SnO2、Nb2O5、CaCO3、Bi2O3、Y2O3和ZrO2的摩尔比为

1:4:4:4:4:1:4:1:1:4,并掺杂1%‑5%mol的NaCO3、Bi2O3得到混合物A。

4.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤三中,预烧后的粉体先研磨成细粉过120目筛,再进行球磨。

5.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤三中,造粒和过筛是在研磨粉末的过程中缓慢用滴管滴入适量的4wt%~6wt%浓度的粘合剂,并使用60目筛网过筛,得到均匀粉体。

6.根据权利要求5所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤三中,粘结剂是聚乙烯醇溶液。

7.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤四中,造粒后的粉粒在8MPa~12MPa的压强下压制成陶瓷生坯。

8.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤四中,对陶瓷生坯烧结,从室温以3℃/min~5℃/min升温至500℃~600℃,并保温120min~140min进行排胶,继续升温至1400℃~1450℃保温3h~4h,再以3℃/min~5℃/min降温至600℃~700℃直至冷却到室温,得到高熵钙钛矿陶瓷材料。