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一種高極化強(qiáng)度的新型室溫多鐵陶瓷及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12450916閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種室溫多鐵陶瓷材料,其特征在于,所述室溫多鐵陶瓷材料的化學(xué)組成為:

0.75((1-x)BiFeO3-xBiGaO3)-0.25Ba0.85Ca0.15Ti0.90Zr0.10O3+yMnCO3,其中,0<x≤0.05,y≤0.5wt%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫多鐵陶瓷材料,其特征在于,0<x≤0.04。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的室溫多鐵陶瓷材料,其特征在于,所述室溫多鐵陶瓷材料的剩余極化強(qiáng)度能夠達(dá)到22~44μC/cm2,極化處理后壓電系數(shù)最高能夠達(dá)到90pC/N,剩余磁化強(qiáng)度為0.09~0.27emu/g。

4.一種權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的室溫多鐵陶瓷材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

(a)固相法制備陶瓷粉體,以Bi2O3、BaCO3、TiO2、ZrO2、CaCO3、MnCO3、Fe2O3、Ga2O3粉體為原料,按照對(duì)應(yīng)元素的化學(xué)計(jì)量比配制,球磨混合,壓塊,煅燒后得到陶瓷粉體;

(b)將步驟(a)所得的陶瓷粉體球磨,造粒,成型,得到陶瓷坯體;

(c)將步驟(b)所得的陶瓷坯體燒結(jié)后得到所述多鐵陶瓷材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,步驟(a)中,所述球磨混合為濕式球磨法混合,按照原料:磨球:乙醇=1:(1.8~2.2):(0.7~1.0)的質(zhì)量比混合23~25小時(shí),其中磨球?yàn)殇撉?、鋯球或瑪瑙球;所述煅燒為?~5℃/分鐘的升溫速度升至750~800℃,保溫2~5小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法,其特征在于,步驟(b)中,所述球磨采用濕式球磨法,按照陶瓷粉體:磨球:乙醇=1:(1.8~2.2):(0.5~0.7)的質(zhì)量比細(xì)磨,其中磨球?yàn)殇撉?、鋯球或瑪瑙球;所述濕式球磨法?xì)磨時(shí)間為23~25小時(shí),細(xì)磨后得到陶瓷粉料。

7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,步驟(b)中,加入粘結(jié)劑造粒,粘結(jié)劑的加入量為陶瓷粉料重量的5~8wt.%,造粒后陳化22~26小時(shí),成型后于750~800℃下進(jìn)行排塑得到陶瓷坯體。

8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,步驟(c)中,燒結(jié)時(shí),用預(yù)先制備的組成成分相同的陶瓷粉體覆蓋陶瓷坯體,燒結(jié)條件為以2~5℃/分鐘的升溫速度升至980~1020℃,保溫2~5小時(shí),隨爐冷卻。

9.一種高極化強(qiáng)度的室溫多鐵陶瓷元件,其特征在于,由權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的室溫多鐵陶瓷材料制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高極化強(qiáng)度的室溫多鐵陶瓷元件,其特征在于,所述室溫多鐵陶瓷元件通過將所述室溫多鐵陶瓷材料加工成所需尺寸后被銀、燒銀制得。

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