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专利号: 2022112505232
申请人: 长安大学
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:

1.一种铌酸钠‑铌镁酸铋‑铌镁酸钡‑钛酸锶透明介质储能陶瓷材料,其特征在于,所述铌酸钠‑铌镁酸铋‑铌镁酸钡‑钛酸锶透明介质储能陶瓷材料的组成式为:0.95[0.90NaNbO3‑0.10((1‑x)Bi(Mg2/3Nb1/3)O3‑xBa(Mg1/3Nb2/3)O3)]‑0.05SrTiO3,式中x为摩尔百分比,0.10≤x≤0.25。

2.一种制备如权利要求1所述的铌酸钠‑铌镁酸铋‑铌镁酸钡‑钛酸锶透明介质储能陶瓷材料的方法,其特征在于,该方法为:S1、烘料:分别将Na2CO3原料、Bi2O3原料、BaCO3原料和SrCO3原料分别在温度为300℃的条进行烘干6h;

将Nb2O5原料、TiO2原料和MgO原料分别在温度为900℃的条进行烘干4h;

所述Na2CO3原料的纯度为99.8%,所述Bi2O3原料的纯度为99.8%,所述BaCO3原料的纯度为99%,所述SrCO3原料的纯度为99%,所述Nb2O5的纯度为99.5%,所述MgO原料的纯度为

98.5%;

S2、配料:将S1中烘干后的Na2CO3原料、Bi2O3原料、BaCO3原料、SrCO3原料、Nb2O5原料、TiO2原料和MgO原料按照0.95[0.90NaNbO3‑0.10((1‑x)Bi(Mg2/3Nb1/3)O3‑x Ba(Mg1/3Nb2/3)O3)]‑0.05SrTiO3的化学计量比分别称取、混合均匀后,得到预混料,加入玛瑙球和无水乙醇,球磨6h~10h,分离玛瑙球后,在温度为80℃~100℃下干燥12h~24h,研磨后过120目筛,得到原料混合物;

S3、预烧:将S2中得到的原料混合物在温度为850℃~950℃的条件下预烧2h~4h,自然冷却至室温,研磨后,得到预烧粉;

S4、二次球磨:向S3中得到的预烧粉中加入玛瑙球和无水乙醇,球磨6h~10h,分离玛瑙球后,在温度为80℃~100℃下干燥12h~24h,研磨后过180目筛,得到磨球后的预烧粉;

S5、压片:向S4中得到的磨球后的预烧粉中加入质量分数为6%聚乙烯醇水溶液,造粒后过40目筛,得到球状粉粒物质,在压力为150MPa~200MPa的单向压力条件下保压20s~

60s,得到圆片状陶瓷坯体;

S6、烧结:将S5中得到的圆片状陶瓷坯体进行烧结,得到烧结后的陶瓷坯体;烧结的条件为:先以3℃/min的升温速率从室温升温至550℃,保温3h后,再以3℃/min~5℃/min的升温速率升温至1230℃~1300℃,烧结2h~4h,然后以5℃/min的降温速率冷却至室温;

S7、抛光:将S6中得到的烧结后的陶瓷坯体的上、下表面用600目的砂纸打磨,再用2000目的砂纸和金刚砂抛光至厚度为0.3mm~0.5mm,放入去离子水中,超声清洗干净并烘干,得到抛光后的陶瓷坯体;

S8、表面金属化:在S7中得到的抛光后的陶瓷坯体的上、下表面均匀涂覆厚度为0.01mm~0.03mm的银浆,在温度为850℃的条件下保温10min,自然冷却至室温,得到铌酸钠‑铌镁酸铋‑铌镁酸钡‑钛酸锶透明介质储能陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,S2中所述预混料、玛瑙球和无水乙醇的用量比为0.35g:1g:0.52mL。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,S4所述预烧粉中加入玛瑙球和无水乙醇的用量比为0.30g:1g:0.40mL。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,S5中所述6%聚乙烯醇水溶液和磨球后的预烧粉的质量比为(25%~35%):1。

6.一种如权利要求2‑5任一权利要求要求制备的铌酸钠‑铌镁酸铋‑铌镁酸钡‑钛酸锶透明介质储能陶瓷材料的应用,其特征在于,所述铌酸钠‑铌镁酸铋‑铌镁酸钡‑钛酸锶透明介质储能陶瓷材料具有透光性,用于透明脉冲电容器的制备。