1.一种Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料,其特征在于,化学式为Bi4CoxFe2xTi3-3xO12-1.5x,其中x为Co离子和Fe离子的掺杂量,0.2≤x≤0.4。
2.一种权利要求1所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按照化学式Bi4CoxFe2xTi3-3xO12-1.5x将分析纯的Bi2O3、TiO2、Fe2O3和Co2O3配制后通过球磨混合均匀,然后烘干、过筛,再经预烧,得到块状固体;
2)将块状固体粉碎后,再次进行球磨,产品过筛得到尺寸均匀的Bi4CoxFe2xTi3-3xO12-1.5x粉体;
3)将得到的Bi4CoxFe2xTi3-3xO12-1.5x粉体倒入模具当中压制成型,将成型好的坯体进行脱模,得到形状完好的坯体;
4)将步骤3)制备的坯体冷等静压成型;
5)将步骤4)得到的坯体烧结成瓷,得到Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)、步骤2)中混合氧化物与锆球石及去离子水混合、球磨、烘干后形成干料,球磨时间均为4 6小时。
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4.根据权利要求2所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中预烧条件为:以2℃/min升温至200℃,再以3℃/min升温至500℃,然后以5℃/min升到810-850℃时,保温2-4小时,之后,以5℃/min降温至500℃,随炉冷却到室温。
5.根据权利要求2所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,将块体粉碎后过200-300目筛得到尺寸均匀的粉体。
6.根据权利要求2所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,冷等静压成型是,在压机中施加200-250Mpa的压力,保压时间为180-300s。
7.根据权利要求2所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中烧结条件为:以2℃/min升温至200℃,再以3℃/min升温至500℃,然后以5℃/min升到890-1100℃,保温4-6小时,之后,以5℃/min降温至500℃,随炉冷却到室温。
8.对权利要求1所述陶瓷材料进行表面处理的方法,其特征在于,包括以下步骤:打磨、清洗Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料,在陶瓷的正反两面均匀涂覆银电极浆料,进行热处理,得到Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性陶瓷材料。
9.根据权利要求8所述的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料表面处理的方法,其特征在于热处理的温度为600-650℃,保温时间为15-20min。
10.权利要求8或9任一项所述方法制备的Co和Fe共掺的Bi4Ti3O12多铁性及磁介电陶瓷材料。