无铅反铁电高储能密度陶瓷及其制备方法_2

文档序号:8915653阅读:来源:国知局
成Bia 5Na0.4Li0.1 (Nil73Ta273) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Ni0、Ta2O5J12粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:N1:Ta2O5=T12 = 0.25:0.2:0.05:0.08:0.08:0.76的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0039](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bia5Naa4Liai(Niv3Ta2y3)a24Tia76OAM^
[0040](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至80MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bia 5Na0.4Lia i (Ni1/3Ta2/3) 0.2Ji0.TO03无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0041]性能测试结果:储能密度约1.46 J/cm3。
[0042]实施例9:
(I)采用传统粉体合成技术合成Bi0.5Na0.4Li0.1 (All72Nbl72) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Al203、Nb205、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:Al2O3=Nb 205:Ti0 2 = 0.25:0.2:0.05:0.06:0.06:0.76 的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0043](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bia5Naa4Liai(Alv2Nbv2)a24Tia76OAM^
[0044](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至70MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bia 5Na0.4Li0.1 (All72Nbl72) 0.24Ti0.7603无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0045]性能测试结果:储能密度约1.31 J/cm3。
[0046]实施例10:
(I)采用传统粉体合成技术合成Bi0.5Na0.4Li0.1 (All72Tal72) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Al203、Ta205、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:Al2O3 = Ta 205:T1 2 = 0.25:0.2:0.05:0.06:0.06:0.76 的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0047](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bi0.5Na0.4Li0.! (Al1/2Ta1/2)Oo 24TiQ.7603粉体。
[0048](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至80MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bia 5Na0.4Li0.1 (All72Tal72) 0.24Ti0.7603无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0049]性能测试结果:储能密度约1.32 J/cm3。
[0050]实施例11:
(I)采用传统粉体合成技术合成Bi0.5Na0.4Li0.1 (Col72Nbl72) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Co203、Nb205、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:Co2O3:Nb 205:Ti0 2 = 0.25:0.2:0.05:0.06:0.06:0.76 的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0051](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bi。.SNaa4Liai(Cov2Nbv2)a24Tia76O3粉体。
[0052](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至70MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bia 5Na0.4Lia i (Co1/2Nb1/2) 0.24Ti0 7603无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0053]性能测试结果:储能密度约1.44 J/cm3。
[0054]实施例12:
(I)采用传统粉体合成技术合成Bi0.5Na0.4Li0.1 (Co1/2Ta1/2) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Co203、Ta205、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:Co2O3 = Ta 205:T1 2 = 0.25:0.2:0.05:0.06:0.06:0.76 的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0055](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bia5Naa4Liai(Cov2Tav2)a24Tia76OAM^
[0056](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至80MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bia 5Na0.4Lia i (Co1/2Ta1/2) 0.24Ti0 7603无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0057]性能测试结果:储能密度约1.48 J/cm3。
[0058]实施例13:
(I)采用传统粉体合成技术合成Bi0.5Na0.4Li0.1 (Crl72Nbl72) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Cr203、Nb205、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:Cr2O3:Nb 205:Ti0 2 = 0.25:0.2:0.05:0.06:0.06:0.76 的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0059](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bia5Naa4Liai(Crv2Nbv2)a24Tia76OAM^
[0060](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至70MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bi0 5Na0.4Li0.丄(Cr1/2Nb1/2) 0.24Ti0 7603无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0061]性能测试结果:储能密度约1.21 J/cm3。
[0062]实施例14:
(I)采用传统粉体合成技术合成Bi0.5Na0.Li0.1 (Cr1/2Ta1/2) 0.24Ti0.7603粉体:选择高纯度99.8%)的 Bi203、Na2C03、Li2C03、Cr203、Ta205、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:Cr2O3 = Ta 205:T1 2 = 0.25:0.2:0.05:0.06:0.06:0.76 的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干。
[0063](2)研磨,在 1000°C下保温 2 小时合成 Bia5Naa4Liai(Crv2Tav2)a24Tia76OAM^
[0064](3)将(2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至80MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至900°C并保温5分钟,即制备得Bia 5Na0.4Lia i (Cr1/2Ta1/2) 0.24Ti0 7603无铅反铁电高储能密度陶瓷。
[0065]性能测试结果:储能密度约1.38 J/cm3。
[0066]虽然本发明已以较佳实例公开如上,但并非限定本发明,任何本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,可做适当改进,因此,本发明保护范围以权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种Bi Cl5Naa4LiaiMxTihO3无铅反铁电高储能密度陶瓷,其特征是:其组成通式为Bia5Naa4LiaiMzTi1-ZV 其中:0.03 ( 0.3,M 为(Me 1/3Nb2/3)、(Mb1/2Nb1/2)、(Mel73Ta273)、(Mbl72Tal72)中的一种,(Mel73Nb273) > (Mb1/2Nb1/2) > (Mel73Ta273) > (Mbl72Tal72)中的 Me 为 Mg、Zn、Ni 中的一种,(Me1/3Nb2/3)、(Mbl72Nbl72)、(Mel73Ta273)、(Mb1/2Ta1/2)中的 Mb 为 Al、Co、Cr 中的一种。2.权利要求1所述的BiCl5Natl.AiaiMxIVxO3无铅反铁电高储能密度陶瓷的制备方法,其特征是:包括如下步骤: 采用传统粉体合成技术合成Bia^aa4Lia WxTihO3粉体:选择高纯度99.8%)的Bi203、Na2C03、Li2C03、M0,(金属氧化物)、Ti02粉末为原料,按照 Bi 203:Na 2C03:Li 2C03:M0 ,(金属氧化物):Ti02 = 0.25:0.2:0.05:x: (1- x)的摩尔比例混合,然后在高能球磨机中充分混合,取出烘干; 研磨,在900~100(TC下保温2~4小时合成Bi。.Paa4LiaiMxTi113粉体; 将步骤2)中所得合成物粉末进行球磨,获得分散均匀粉体,然后装入高温高压烧结炉的石墨磨具中,加压至50~80MPa,然后把高温高压烧结炉快速升温至800~900°C并保温3~5分钟,即制备得Bia^aa4LiaiMxIVxO3无铅反铁电高储能密度陶瓷。
【专利摘要】本发明涉及一种Bi0.5Na0.4Li0.1MxTi1-xO3无铅反铁电高储能密度陶瓷及其制备方法,其中:0.03≤x≤0.3,M为(Me1/3Nb2/3)、(Mb1/2Nb1/2)、(Me1/3Ta2/3)、(Mb1/2Ta1/2)中的一种,(Me1/3Nb2/3)、(Mb1/2Nb1/2)、(Me1/3Ta2/3)、(Mb1/2Ta1/2)中的Me为 Mg、Zn、Ni中的一种,(Me1/3Nb2/3)、(Mb1/2Nb1/2)、(Me1/3Ta2/3)、(Mb1/2Ta1/2)中的Mb为Al、Co、Cr中的一种。方法采用高温高压烧结炉制备Bi0.5Na0.4Li0.1MxTi1-xO3无铅反铁电高储能密度陶瓷,基于电滞回线计算的储能密度可达0.8~1.6 J/cm3。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/475
【公开号】CN104891988
【申请号】CN201510244660
【发明人】袁昌来, 周星星, 刘笑, 冯琴, 周昌荣, 杨涛, 许积文, 黎清宁, 陈国华
【申请人】桂林电子科技大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月14日
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