1.一种钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料,其特征在于,其化学式为:(1-x)SrTiO3-x(0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3),其中x为0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3的摩尔百分数,且0.1≤x≤0.6。
2.根据权利要求1所述的一种钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料,其特征在于,该陶瓷材料的平均晶粒尺寸为1.0~1.4μm,储能密度在0.961~1.403J/cm3之间,储能效率在84.77~91.63%之间。
3.一种钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取SrTiO3粉体与0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3粉体,按照化学式(1-x)SrTiO3-x(0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3)进行配料并混合均匀,得到原料粉体,其中x表示摩尔分数,且0.1≤x≤0.6;
(2)向步骤(1)获得的原料粉体中加入粘合剂,进行造粒,陈腐24~48小时后压片,再进行排胶处理得到试样;
(3)将步骤(2)排胶处理后的试样于1250~1350℃下烧结成瓷,得到钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料。
4.根据权利要求3所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,SrTiO3粉体的制备步骤包括:按化学式SrTiO3将分析纯的SrCO3和TiO2进行配料并混合均匀,然后过筛,压块,再经
1150~1200℃预烧3~5小时,得到块状固体,然后将块状固体粉碎后过120目筛,得到SrTiO3粉体。
5.根据权利要求3所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3粉体的制备步骤包括:按化学式0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3将BaCO3、Na2CO3、Bi2O3和TiO2进行配料并混合均匀,然后过筛,压块,再经900~950℃预烧3~5小时,得到块状固体,然后将块状固体粉碎后过筛,得到0.65BaTiO3-0.35Bi0.5Na0.5TiO3粉体。
6.根据权利要求3、4或5所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,混合均匀的过程是以无水乙醇为介质,通过球磨进行的,球磨时间为20~24小时,且球磨后在100℃下进行烘干。
7.根据权利要求3所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中粘合剂采用的是质量分数为8%的PVA水溶液。
8.根据权利要求3所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中粘合剂的加入量是原料粉体质量的8%~15%。
9.根据权利要求3所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的排胶处理具体是在500~600℃保温3~5小时。
10.根据权利要求3所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中保温2~3小时烧结成瓷。