一种高极化强度的新型室温多铁陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:12450916阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种室温多铁陶瓷材料,其特征在于,所述室温多铁陶瓷材料的化学组成为:

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

2.根据权利要求1所述的室温多铁陶瓷材料,其特征在于,0<x≤0.04。

3.根据权利要求1或2所述的室温多铁陶瓷材料,其特征在于,所述室温多铁陶瓷材料的剩余极化强度能够达到22~44μC/cm2,极化处理后压电系数最高能够达到90pC/N,剩余磁化强度为0.09~0.27emu/g。

4.一种权利要求1至3中任一项所述的室温多铁陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(a)固相法制备陶瓷粉体,以Bi2O3、BaCO3、TiO2、ZrO2、CaCO3、MnCO3、Fe2O3、Ga2O3粉体为原料,按照对应元素的化学计量比配制,球磨混合,压块,煅烧后得到陶瓷粉体;

(b)将步骤(a)所得的陶瓷粉体球磨,造粒,成型,得到陶瓷坯体;

(c)将步骤(b)所得的陶瓷坯体烧结后得到所述多铁陶瓷材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述球磨混合为湿式球磨法混合,按照原料:磨球:乙醇=1:(1.8~2.2):(0.7~1.0)的质量比混合23~25小时,其中磨球为钢球、锆球或玛瑙球;所述煅烧为以2~5℃/分钟的升温速度升至750~800℃,保温2~5小时。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,所述球磨采用湿式球磨法,按照陶瓷粉体:磨球:乙醇=1:(1.8~2.2):(0.5~0.7)的质量比细磨,其中磨球为钢球、锆球或玛瑙球;所述湿式球磨法细磨时间为23~25小时,细磨后得到陶瓷粉料。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,加入粘结剂造粒,粘结剂的加入量为陶瓷粉料重量的5~8wt.%,造粒后陈化22~26小时,成型后于750~800℃下进行排塑得到陶瓷坯体。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,烧结时,用预先制备的组成成分相同的陶瓷粉体覆盖陶瓷坯体,烧结条件为以2~5℃/分钟的升温速度升至980~1020℃,保温2~5小时,随炉冷却。

9.一种高极化强度的室温多铁陶瓷元件,其特征在于,由权利要求1至3中任一项所述的室温多铁陶瓷材料制成。

10.根据权利要求9所述的高极化强度的室温多铁陶瓷元件,其特征在于,所述室温多铁陶瓷元件通过将所述室温多铁陶瓷材料加工成所需尺寸后被银、烧银制得。

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