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专利号: 2021103181935
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高击穿场强、高光电流密度的铌酸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)NaNbO3‑xBa(Nb0.5Ni0.5)O3‑σ,式中x代表Ba(Nb0.5Ni0.5)O3‑σ占总物质量的摩尔比,x的取值为0.2,所述陶瓷材料为四方相钙钛矿结构,带隙值2.57 eV,居里温度为

2 2

380 ℃,介电击穿强度为270 kV/cm,极化强度为22.1 μC/cm,短路电流密度为150 nA/cm;

上述铌酸钠基无铅铁电陶瓷材料的制备方法由下述步骤组成:(1)配料

按照(1‑x)NaNbO3‑xBa(Nb0.5Ni0.5)O3‑σ的化学计量,分别称取纯度均为99.99%的Na2CO3、Nb2O5、NiO,纯度99%的BaCO3,将称取的所有原料混合均匀后装入尼龙罐中,以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质,充分混合球磨18~24小时,分离锆球,将原料混合物在80~100℃下干燥12~24小时,用研钵研磨,过80目筛;

(2)预烧

将步骤(1)过80目筛后的原料混合物置于氧化铝坩埚内,用玛瑙棒压实,加盖,850~

950℃预烧4~6小时,自然冷却至室温,用研钵研磨,得到预烧粉;

(3)二次球磨

将预烧粉装入尼龙罐中,以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质,充分混合球磨12~24小时,分离锆球,将预烧粉在80~100℃下干燥12~24小时,用研钵研磨,过180目筛;

(4)压片

将过180目筛后的预烧粉用粉末压片机压制成圆柱状坯件,然后在200~300 MPa的压力下进行冷等静压15~20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,先以10℃/分钟升温至1000℃,再以3℃/分钟的升温速率升温至1180℃烧结6小时,随炉自然冷却至室温,制备成铌酸钠基无铅铁电陶瓷材料。