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专利号: 2021111994788
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低烧结温度和各向异性的铌酸锶钡钠钨青铜型压铁电陶瓷材料,其特征在于:所述陶瓷材料的结构通式为Sr1.4Ba0.6NaNb5O15+x wt.% M,其中x wt.%代表M占Sr1.4Ba0.6NaNb5O15的质量百分比,x的取值为0.25~1.0;所述M代表CuO或MnO2;

所述陶瓷材料的制备方法由下述步骤组成:

(1)配料

按照通式Sr1.4Ba0.6NaNb5O15的化学计量比,分别称取纯度为98.00%以上的SrCO3、BaCO3、Na2CO3、Nb2O5,将称取的所有原料混合均匀后装入尼龙罐中,以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质,充分混合球磨20~24小时,分离锆球,在60~80 ℃下干燥20~24小时,用研钵研磨,得到原料混合物;

(2)预烧

将原料混合物置于氧化铝坩埚内,用玛瑙棒压实,加盖,置于电阻炉在1210~1250 ℃预烧5~8小时,自然冷却至室温,用研钵研磨,得到预烧粉;

(3)二次球磨

将预烧粉和烧结助剂装入尼龙罐中,以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质,充分混合球磨20~24小时,分离锆球,在60~80 ℃下干燥20~24小时,用研钵研磨,得到含烧结助剂的预烧粉;所述烧结助剂为CuO或MnO2,烧结助剂的加入量为预烧粉质量的0.25%~1.0%;

(4)造粒、压片

向含烧结助剂的预烧粉中加入质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液,造粒,过80~120目筛,用粉末压片机压制成圆柱状坯体;

(5)排胶

将圆柱状坯体放在氧化锆锆板上,将氧化锆锆板置于氧化铝密闭匣钵中,用380分钟升温至500 ℃,保温3小时,随炉自然冷却至室温,得到排胶后的圆柱状坯体;

(6)无压密闭烧结

将排好胶的圆柱状坯体先以10 ℃/分钟的升温速率升温至1000 ℃,再以3 ℃/分钟的升温速率升温至1230~1250 ℃,保温20~60分钟,继续以3 ℃/分钟的速率降温至1180~

1200 ℃,保温1~3小时,随炉自然冷却至室温,得到铌酸锶钡钠钨青铜型压铁电陶瓷材料;

或者将排好胶的圆柱状坯体先以10 ℃/分钟的升温速率升温至1000 ℃,再以3 ℃/分钟的升温速率升温至1250~1380 ℃,烧结3~5小时,随炉自然冷却至室温,得到铌酸锶钡钠钨青铜型压铁电陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的低烧结温度和各向异性的铌酸锶钡钠钨青铜型压铁电陶瓷材料,其特征在于:所述M代表CuO,x的取值为0.5,所述烧结助剂为CuO,CuO的加入量为预烧粉质量的0.5%。

3.根据权利要求1所述的低烧结温度和各向异性的铌酸锶钡钠钨青铜型压铁电陶瓷材料,其特征在于:步骤(2)中,在1230 ℃预烧6小时,预烧的升温速率为3 ℃/分钟。

4.根据权利要求1所述的低烧结温度和各向异性的铌酸锶钡钠钨青铜型压铁电陶瓷材料,其特征在于:步骤(6)中,将排好胶的圆柱状坯体先以10 ℃/分钟的升温速率升温至

1000 ℃,再以3 ℃/分钟的升温速率升温至1230 ℃,保温30分钟,继续以3 ℃/分钟的速率降温至1200 ℃,保温2小时,随炉自然冷却至室温。