專利名稱：BiFeO<sub>3</sub>-Bi<sub>0.5</sub>Na<sub>0.5</sub>TiO<sub>3</sub>基多鐵性固溶體陶瓷及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于信息功能材料技術領域，具體涉及一種具備室溫多鐵性的 BiFeO3-Bia5Naa5TiO3基固溶體陶瓷的制備方法。
背景技術：
多鐵性材料是指一種同時表現(xiàn)出鐵電(反鐵電)和鐵磁(反鐵磁)或鐵彈有序性能 的材料。在這種材料中電極化和磁化之間可相互耦合產生新功能，如磁電耦合效應，即材料 在外磁場下產生鐵電極化，或者在外電場下產生磁極化的特性。這一效應為其在新興的自 旋閥器件、磁電存儲器、磁電傳感器和微波共振器件等方面表現(xiàn)出極為廣泛的應用前景，成 為國際上一個新的研究熱點領域。美國Science雜志在2007年底“Areas To Watch”中預 測，多鐵性材料是2008年值得關注的7大研究熱點領域之一。自1961年在Cr2O3晶體觀測到微弱的磁電效應后，有十多種不同系列(釔鐵石榴 石、稀土鐵酸鹽和硼酸鹽)的單相多鐵材料被發(fā)現(xiàn)。但是，室溫下能表現(xiàn)出鐵電性和鐵磁 性并存的多鐵材料較少，并且，目前發(fā)現(xiàn)的多鐵材料還存在如下問題居里溫度與奈爾溫度 很低，磁電耦合效應很微弱，材料存在大的漏電流，單相材料難以合成等，嚴重阻礙了基于 多鐵性材料的相關器件的開發(fā)。其中，BiFeO3由于具有較高的鐵電居里溫度(Tfe=1123K) 和反鐵磁奈爾溫度(Tn=643K)成為室溫多鐵性材料中最有代表性的一種，受到研究者廣泛 的關注，但其仍存在單相材料難以合成，高漏導、磁化強度小等問題，研究者開始關注基于 BiFeO3 相關的固溶體材料的研究，如 BiFe03_BaTi03、BiFeO3-PbTiO3^ BiFeO3-Bi4Ti3O12 和 BiFeO3-NaNbO3等，這類材料使得室溫多鐵性得到顯著的改善。因此，探索基于BiFeO3固溶 體材料成為尋求室溫多鐵性材料的重要途徑之一。最近，V.Dorcet 等人在《J. Mag & Mag. Mater)) (2009 年第 321 期， 1762-1766)上報道，采用固相反應法制備了多鐵性BiFeO3-Bia5NaQ.5Ti03固溶體陶瓷，但 其合成的陶瓷存在雜相、高漏導和磁性起因存在爭議等問題。至今，對單相室溫多鐵性 BiFeO3-Bia5Naa5TiO3固溶體陶瓷的制備，國內和國外的文獻中均沒有記載。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種室溫多鐵性BiFeO3-Bia5Naa5TiO3固溶體 陶瓷及其制備方法，本制備方法得到BiFeO3-Bia5Naa5TiO3陶瓷具備結構單相、低漏電流和 室溫鐵電/鐵磁共存等特性。本發(fā)明的室溫多鐵性BiFeO3-Bia5Naa5TiO3陶瓷的制備方法包括以下步驟 步驟1、室溫下，將檸檬酸加入去離子水中，在超聲波分散下溶解，形成檸檬酸透明溶
液；然后將分析純的硝酸鉍和硝酸鐵按摩爾比1:1加入檸檬酸溶液中溶解形成財？勸3透明 溶液，分析純的硝酸鉍和硝酸鐵作為Bi和Fe的離子源，檸檬酸為絡合劑；BiFeO3溶液的金 屬離子總濃度為0. 5 2mol/L，檸檬酸與上述兩種金屬離子的摩爾比為1 :1 1. 5 :1 ；
步驟2、室溫下，將檸檬酸加入去離子水中，在超聲波分散下溶解，形成檸檬酸透明溶 液；然后將分析純的鈦酸丁酯、硝酸鉍和硝酸鈉按摩爾比2:1:1加入到上述檸檬酸溶液中 溶解形成Bia5Naa 51103透明溶液，分析純的鈦酸丁酯、硝酸鉍、硝酸鈉作為Ti、Bi和Na的離子源，檸檬酸為絡合劑，Bia5Naa5TiO3溶液的金屬離子總濃度為0. 5 2mol/L，檸檬酸與上 述三種金屬離子的摩爾比為1 :1 1. 5 :1 ；
步驟3、將步驟1和步驟2制備的BiFeO3溶液與Bia5Naa5TiO3溶液按(1 一 Χ) :X的摩 爾比混合，X為0 0. 7，然后用氨水調節(jié)pH值為7 7. 5，混合溶液陳化3 6小時；在水 浴中80°C 100°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中130°C 160°C干燥，直至形成黑色干凝 膠；
步驟4、將干凝膠研磨，在空氣中500°C 600°C熱處理4 6小時，排除有機物得到前 驅粉體；然后將前驅粉體研磨、壓片燒結，燒結溫度為800°C 1100°C，燒結時間為2 3小 時，得到本發(fā)明BiFeO3-Bia5Naa5TiO3固溶體陶瓷。本發(fā)明制備得到的固溶體陶瓷具備結構單相，低漏電流、室溫下鐵電/鐵磁性共 存，以及磁性和鐵電性可調控等優(yōu)點。本發(fā)明制備方法與傳統(tǒng)的固相反應法相比，不需要高 壓熱處理，成相溫度降低了約200°C，是一種很好的低溫陶瓷燒結工藝。此外，本制備工藝操 作簡單，周期短，成本低廉，環(huán)保無毒，無需還原氣氛等特點。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術方案作進一步具體說明。圖1為實施例1至實施例6中的BiFeO3溶液與Bia5Naa5TiO3溶液按摩爾比為 (1-x) :x，x 的值分別為 0，0. 1，0. 2，0. 3，0. 5，0. 7 混合所制備的(I-X)BiFeO3-XBia5Naa5TiO3 陶瓷樣品的XRD圖譜。圖2為實施例1至實施例6中的BiFeO3溶液與Bia5Naa5TiO3溶液按摩爾比為 (1-x) :x，x 的值分別為 0，0. 1，0. 2，0. 3，0. 5，0. 7 混合所制備的(l-χ) BiFeO3-XBi0.5Na0.5Ti03 陶瓷樣品的室溫磁滯回線。圖3為實施例1至實施例6中的BiFeO3溶液與Bia5Naa5TiO3溶液按摩爾比為 (1-x) :x，x 的值分別為 0，0. 1，0. 2，0. 3，0. 5，0. 7 混合所制備的(l-χ) BiFeO3-XBi0.5Na0.5Ti03 陶瓷樣品的室溫電滯回線。圖4為實施例1至實施例5中的BiFeO3溶液與Bia5Naa5TiO3溶液按摩爾比為 (1-x) :χ, χ 的值分別為 0,0. 1,0. 2,0. 3,0. 5 混合所制備的(l-χ)BiFeO3-XBi0.5Na0.5Ti03 陶 瓷樣品的漏電流。
具體實施例方式如圖1所示，對X=O的純BiFeO3樣品，它的XRD的衍射峰主要為BiFeO3類鈣鈦礦 相結構，只有微弱的Bi2O3雜峰；對χ為其它值的(I-X)BiFeO3-XBia5Naa5TiO3固溶體陶瓷 樣品，其XRD均顯示為單相的鈣鈦礦結構，并且隨組分增加衍射峰減弱，樣品的晶粒尺寸減 小。如圖2所示，在室溫下純BiFeO3為順磁性的，當(I-X)BiFeO3-XBia5Naa5TiO3陶瓷 樣品的χ彡0. 5時，樣品室溫下表現(xiàn)出鐵磁性；當x=0. 7時，樣品變?yōu)轫槾判缘?。例如，?x=0. 3時，樣品的飽和磁化強度Ms、. 5emu/g,矯頑力H:3660 Oe0從圖3可以看到，對所有(I-X)BiFeO3-XBia5Naa5TiO3陶瓷樣品，均表現(xiàn)出鐵電回 線行為。其中對X=O的純BiFeO3，當電場強度最大時，極化強度減小，表明樣品的漏電流較 大。而對其它樣品的鐵電性明顯得到改善，極化強度增加。例如，對x=0. 3時，當外加電場 為80kV/cm時，樣品的飽和極化強度Ps 2. 5 μ C/cm2,剩余極化強度為Pr l. 51 μ C/cm2。
如圖4所示的樣品漏電流測量結果，與純的BiFeO3陶瓷樣品相比，所制備的(l_x) BiFeO3-XBia5Naa5TiO3固溶體樣品的漏電流均顯著減小。例如對x=0. 2的樣品，漏電流低于 10_6A/cm2，其漏電流與純的BiFeO3陶瓷樣品相比，減小了兩個數(shù)量級以上。實施例1
利用檸檬酸為絡合劑的溶膠_凝膠法制備純BiFeO3陶瓷。第一步，稱取0. 04mol檸 檬酸放入IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解，形成透明溶液；稱取 0. 02mol硝酸鉍不斷攪拌下加入到上述溶液溶解，待溶解后，稱取0. 02mol硝酸鐵加入到上 述溶液并溶解。不斷攪拌情況下，用氨水調節(jié)PH值為Γ7. 5，混合溶液陳化3小時。第二 步，在水浴中80°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中130 “干燥，直至形成黑色干凝膠。第三 步，將干凝膠研磨，在空氣中500°C熱處理4小時，排除有機物得到前驅粉體，然后將前驅粉 體研磨、壓片、800°C燒結2小時，得到BiFeO3陶瓷。利用實施例1制備得到BiFeO3陶瓷的XRD如圖1所示，從圖1可以看出樣品形成 了良好的BiFeO3菱型鈣鈦礦相結構。對BiFeO3陶瓷在室溫下測量的磁滯回線如圖2所示。 將BiFeO3陶瓷焙燒銀電極，該樣品的電滯回線和漏電流如圖3和圖4示。實施例1在圖1 至圖4中表示的曲線為χ = 0。實施例2
利用檸檬酸為絡合劑的溶膠-凝膠法制備0.9BiFe03-0. IBia5Naa5TiO3陶瓷，第一 步，稱取0. 04mol檸檬酸放入IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解， 形成透明溶液；用刻度吸管取0. 02mol分析純的鈦酸丁酯，在不斷攪拌下加入到上述檸檬 酸溶液中，超聲分散30min，形成透明溶液；然后，稱取0. Olmol硝酸鉍和0. Olmol硝酸鈉， 加入到上述溶液溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為A溶液。稱取0. 04mol檸檬酸放 入另一個IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解，形成透明溶液；稱取 0. 02mol硝酸鉍不斷攪拌下加入到上述溶液溶解，待溶解后，稱取0. 02mol硝酸鐵加入到上 述溶液并溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為B溶液。第二步，用刻度吸管取4ml的溶 液A和36ml的溶液B混合，不斷攪拌情況下，用氨水調節(jié)混合溶液pH值為 、. 5，混合溶液 陳化5小時。然后，在水浴中90°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中130 干燥，直至形成黑 色干凝膠。第三步，將干凝膠研磨，在空氣中550°C熱處理5小時，排除有機物得到前驅粉 體。最后，前驅粉體研磨、壓片、900°C燒結2小時，得到0. 9BiFe03-0. IBia5Naa5TiO3陶瓷。利用實施例2制備得到0. 9BiFe03-0. IBia5Naa5TiO3陶瓷的XRD如圖1所示，從圖 1可以看出樣品形成了單相的鈣鈦礦相結構。對0. QBiFeO3-O. IBia5Naa5TiO3陶瓷在室溫下 測量的磁滯回線如圖2所示。將0. QBiFeO3-O. IBia5Naa5TiO3陶瓷焙燒銀電極，該樣品的電 滯回線和漏電流如圖3和圖4示。實施例1在圖1至圖4中表示的曲線為χ = 0. 1。實施例3
利用檸檬酸為絡合劑的溶膠-凝膠法制備0. SBiFeO3-OJBia5Naa5TiO3陶瓷，第一 步，稱取0. 04mol檸檬酸放入IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解， 形成透明溶液；用刻度吸管稱取0. 02mol分析純的鈦酸丁酯，在不斷攪拌下加入到上述檸 檬酸溶液中，超聲分散30min，形成透明溶液；然后，稱取0. Olmol硝酸鉍和0. Olmol硝酸 鈉，加入到上述溶液溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為A溶液。稱取0. 04mol檸檬酸 放入另一個IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解，形成透明溶液；稱取0. 02mol硝酸鉍不斷攪拌下加入到上述溶液溶解，待溶解后，稱取0. 02mol硝酸鐵加入到 上述溶液并溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為B溶液。第二步，用刻度吸管取8ml的 溶液A和32ml的溶液B混合，不斷攪拌情況下，用氨水調節(jié)混合溶液pH值為 、. 5，混合溶 液陳化4小時。然后，在水浴中90°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中160 &干燥，直至形成 黑色干凝膠。第三步，將干凝膠研磨，在空氣中600°C熱處理6小時，排除有機物得到前驅粉 體。最后，前驅粉體研磨、壓片、1000°C燒結3小時，得到0. 8BiFe03-0. 2Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷。利用實施例3制備得到0. 8BiFe03-0. 2Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷的XRD如圖1所示，從圖 1可以看出樣品形成了單相的鈣鈦礦相結構。對0. SBiFeO3-O. 2Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷在室溫下 測量的磁滯回線如圖2所示。將0. SBiFeO3-O. 2Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷焙燒銀電極，該樣品的電 滯回線和漏電流如圖3和圖4示。實施例1在圖1至圖4中表示的曲線為χ = 0. 2。實施例4
利用檸檬酸為絡合劑的溶膠-凝膠法制備0.7BiFe03-0.3Bia5Na(1.5Ti03陶瓷，第一 步，稱取0. 06mol檸檬酸放入IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解， 形成透明溶液；用刻度吸管稱取0. 02mol分析純的鈦酸丁酯，在不斷攪拌下加入到上述檸 檬酸溶液中，超聲分散30min，形成透明溶液；然后，稱取0. Olmol硝酸鉍和0. Olmol硝酸 鈉，加入到上述溶液溶解，加入去離子水得到80ml溶液，成為A溶液。稱取0. 06mol檸檬酸 放入另一個IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解，形成透明溶液；稱 取0. 02mol硝酸鉍不斷攪拌下加入到上述溶液溶解，待溶解后，稱取0. 02mol硝酸鐵加入到 上述溶液并溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為B溶液。第二步，用刻度吸管取24ml 的溶液A和28ml的溶液B混合，不斷攪拌情況下，用氨水調節(jié)pH值為 、. 5，混合溶液陳 化6小時。然后，在水浴中100°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中150 干燥，直至形成黑色 干凝膠。第三步，將干凝膠研磨，在空氣中550°C熱處理6小時，排除有機物得到前驅粉體。 最后，前驅粉體研磨、壓片、1100°C燒結2小時，得到0. 7BiFe03-0. 3Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷。利用實施例4制備得到0. 7BiFe03-0. 3Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷的XRD如圖1所示，從圖 1可以看出樣品形成了單相的鈣鈦礦相結構。對0. 7BiFe03-0. 3Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷在室溫下 測量的磁滯回線如圖2所示。將0. 7BiFe03-0. 3Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷焙燒銀電極，該樣品的電 滯回線和漏電流如圖3和圖4示。實施例1在圖1至圖4中表示的曲線為χ = 0. 3。實施例5
利用檸檬酸為絡合劑的溶膠-凝膠法制備0.5BiFe03-0.5Bia5Na(1.5Ti03陶瓷，第一 步，稱取0. OSmol檸檬酸放入IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解， 形成透明溶液；用刻度吸管稱取0. 04mol分析純的鈦酸丁酯，在不斷攪拌下加入到上述檸 檬酸溶液中，超聲分散30min，形成透明溶液；然后，稱取0. 02mol硝酸鉍和0. 02mol硝酸 鈉，加入到上述溶液溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為A溶液。稱取0. 04mol檸檬酸 放入另一個IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解，形成透明溶液；稱 取0. 02mol硝酸鉍不斷攪拌下加入到上述溶液溶解，待溶解后，稱取0. 02mol硝酸鐵加入到 上述溶液并溶解，加入去離子水得到80ml溶液，成為B溶液。第二步，用刻度吸管取IOml 的溶液A和40ml的溶液B混合，不斷攪拌情況下，用氨水調節(jié)混合溶液pH值為 、. 5，混合 溶液陳化4小時。然后，在水浴中90°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中160 干燥，直至形 成黑色干凝膠。第三步，將干凝膠研磨，在空氣中550°C熱處理4小時，排除有機物得到前
6驅粉體。最后，前驅粉體研磨、壓片、900°C燒結3小時，得到0. 5BiFe03-0. 5Bi0.5Na0.5Ti03陶
ο利用實施例5制備得到0. 5BiFe03-0. 5Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷的XRD如圖1所示，從圖 1可以看出樣品形成了單相的鈣鈦礦相結構。對0. 5BiFe03-0. 5Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷在室溫下 測量的磁滯回線如圖2所示。將0. 5BiFe03-0. 5Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷焙燒銀電極，該樣品的電 滯回線和漏電流如圖3和圖4示。實施例1在圖1至圖4中表示的曲線為χ = 0. 5。實施例6
利用檸檬酸為絡合劑的溶膠-凝膠法制備0.3BiFe03-0.7Bia5Na(1.5Ti03陶瓷，第一 步，稱取0. 04mol檸檬酸放入IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解， 形成透明溶液；用刻度吸管稱取0. 02mol分析純的鈦酸丁酯，在不斷攪拌下加入到上述檸 檬酸溶液中，超聲分散30min，形成透明溶液；然后，稱取0. Olmol硝酸鉍和0. Olmol硝酸 鈉，加入到上述溶液溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為A溶液。稱取0. 04mol檸檬酸 放入另一個IOOmL的燒杯中，加入去離子水20mL，在超聲波分散下溶解，形成透明溶液；稱 取0. 02mol硝酸鉍不斷攪拌下加入到上述溶液溶解，待溶解后，稱取0. 02mol硝酸鐵加入到 上述溶液并溶解，加入去離子水得到40ml溶液，成為B溶液。第二步，用刻度吸管取28ml 的溶液A和12ml的溶液B混合，不斷攪拌情況下，用氨水調節(jié)混合溶液pH值為 、. 5，混合 溶液陳化4小時。然后，在水浴中80°C將溶液蒸干去除水分，在烘箱中140 干燥，直至形 成黑色干凝膠。第三步，將干凝膠研磨，在空氣中500°C熱處理6小時，排除有機物得到前 驅粉體。最后，前驅粉體研磨、壓片、800°C燒結3小時，得到0. 3BiFe03-0. 7Bi0.5Na0.5Ti03陶
ο利用實施例6制備得到0. 7BiFe03-0. 3Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷的XRD如圖1所示，從圖 1可以看出樣品形成了單相的鈣鈦礦相結構。對0. 3BiFe03-0. 7Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷在室溫下 測量的磁滯回線如圖2所示。將0. 3BiFe03-0. 7Bi0.5Na0.5Ti03陶瓷焙燒銀電極，該樣品的電 滯回線如圖3所示。實施例1在圖1至圖3中表示的曲線為χ = 0. 7。采用以上方法制備的(1-x)BiFeO3-XBitl5Natl 5TiO3(x=0，0. 1,0. 2,0. 3,0. 5,0. 7) 陶瓷具備結構單相、低漏電流和室溫多鐵性，是一種應用于磁電存儲器潛在前景的陶瓷 材料。對樣品微觀結構的表征，采用X射線衍射儀(XRD)對其物相分析。采用Radiant Technologies的Primier II鐵電測試系統(tǒng)對樣品的鐵電性和漏電流進行測量；采用 Quantum Design公司的PPMS綜合物性測試系統(tǒng)對樣品的磁性質進行測量。最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對 本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均 應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
一種BiFeO3 Bi0.5Na0.5TiO3基多鐵性固溶體陶瓷的制備方法，其特征在于包括如下步驟步驟1、室溫下，將檸檬酸加入去離子水中，在超聲波分散下溶解，形成檸檬酸透明溶液；然后將分析純的硝酸鉍和硝酸鐵按摩爾比11加入檸檬酸溶液中溶解形成BiFeO3透明溶液，分析純的硝酸鉍和硝酸鐵作為Bi和Fe的離子源，檸檬酸為絡合劑；BiFeO3溶液的金屬離子總濃度為0.5～2mol/L，檸檬酸與上述兩種金屬離子的摩爾比為11～1.51；步驟2、室溫下，將檸檬酸加入去離子水中，在超聲波分散下溶解，形成檸檬酸透明溶液；然后將分析純的鈦酸丁酯、硝酸鉍和硝酸鈉按摩爾比211加入到上述檸檬酸溶液中溶解形成Bi0.5Na0.5TiO3透明溶液，分析純的鈦酸丁酯、硝酸鉍、硝酸鈉作為Ti、Bi和Na的離子源，檸檬酸為絡合劑，Bi0.5Na0.5TiO3溶液的金屬離子總濃度為0.5～2mol/L，檸檬酸與上述三種金屬離子的摩爾比為11～1.51；步驟3、將步驟1和步驟2制備的BiFeO3溶液與Bi0.5Na0.5TiO3溶液按(1－X)X的摩爾比混合，X為0～0.7，然后用氨水調節(jié)pH值為7～7.5，混合溶液陳化3～6小時；在水浴中80oC～100oC將溶液蒸干去除水分，在烘箱中130oC～160oC干燥，直至形成黑色干凝膠；步驟4、將所述干凝膠研磨，在空氣中500oC～600oC熱處理4～6小時，排除有機物得到前驅粉體；然后將所述前驅粉體研磨、壓片燒結，燒結溫度為800oC～1100oC，燒結時間為2～3小時，得到本發(fā)明BiFeO3 Bi0.5Na0.5TiO3固溶體陶瓷。
2.—種BiFeO3-Bia5Naa5TiO3基多鐵性固溶體陶瓷，其特征在于，所述 BiFeO3-Bia5Naa5TiO3基多鐵性固溶體陶瓷為根據權利要求1所述制備方法制備，它具備室 溫多鐵性材料的特性。
全文摘要
本發(fā)明屬于信息功能材料技術領域，具體涉及一種BiFeO3-Bi0.5Na0.5TiO3基多鐵性固溶體陶瓷及其制備方法，包括如下步驟將硝酸鉍和硝酸鐵加入檸檬酸溶液中溶解形成BiFeO3透明溶液，將鈦酸丁酯、硝酸鉍和硝酸鈉加入到檸檬酸溶液中溶解形成Bi0.5Na0.5TiO3透明溶液，將BiFeO3溶液與Bi0.5Na0.5TiO3溶液按一定摩爾比混合，然后用氨水調節(jié)pH值為7～7.5，混合溶液通過陳化，除水分，干燥，形成黑色干凝膠；將干凝膠研磨，熱處理排除有機物得到前驅粉體；將前驅粉體研磨、壓片燒結，即得到本發(fā)明的BiFeO3-Bi0.5Na0.5TiO3基固溶體陶瓷。該固溶體陶瓷具備結構單相、低漏電流和室溫鐵電/鐵磁共存等特性，在新興的自旋閥器件、磁電存儲器、磁電傳感器和微波共振器件制造方面具有廣泛的應用前景。
文檔編號C04B35/26GK101941838SQ20101011175
公開日2011年1月12日 申請日期2010年2月22日 優(yōu)先權日2010年2月22日
發(fā)明者伍茂松, 田召明, 袁松柳, 馬崢崢 申請人:華中科技大學