[发明专利]钛掺杂铌镁酸铅陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铌镁酸铅陶瓷的制备方法，特别是涉及一种钛掺杂铌镁酸铅陶瓷的制备方法。 

背景技术

大部分研究人员集中于研究Ba_xSr_1-xTiO₃，(Sr,Pb)TiO₃，Ba(Zr,Ti)O₃or(Ba,Sn)TiO₃，但是这些体系的材料的介电损耗和介电调谐率不能够同时满足仪器的使用需求。 

文献“Lavinia Petronela Curecheriu，Liliana Mitoseriu and Adelina Ianculescu，Tunability properties of the Pb(Mg_1/3Nb_2/3O₃)relaxors and theoretical div，Journal of Alloys and Compounds 485(2009)1-5”公开了一种铌镁酸铅陶瓷的制备方法，该方法用传统的陶瓷制备方法制备了铌镁酸铅陶瓷，温度300K时介电常数是6000～9000，但所得的介电损耗（～2％）还不理想。在外加电场为25kV/cm时其调谐率是45～67％。 

发明内容

为了克服现有的方法制备的铌镁酸铅陶瓷介电损耗大的不足，本发明提供一种钛掺杂铌镁酸铅陶瓷的制备方法。该方法根据钛原子的性质，制定合理的原子配比，将钛原子掺杂在铌镁酸铅陶瓷的B位，可以降低介电损耗，提高介电调谐率。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钛掺杂铌镁酸铅陶瓷的制备方法，其特点是包括以下步骤： 

（a）将分析纯MgO、Nb₂O₅、PbO和TiO₂，按照化学计量比Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_1-xTi_xO₃(0≤x≤0.09)称量并且配料； 

（b）将配料放入球磨罐中，按氧化锆球∶配料∶酒精为3∶1∶1的比例混料球磨，球磨时间为2-5小时； 

（c）将混料烘干后压块，在1000-1200℃温度下预烧1-6小时粉碎得到MgNb₂O₆粉体； 

（d）再按照化学计量比Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_1-xTi_xO₃(0≤x≤0.09)分别将称好的TiO₂和PbO加入经过预烧得到的MgNb₂O₆粉体中； 

（e）将步骤（d）中的混合料放入球磨罐中，再球磨4-8小时，烘干后过筛； 

（f）将经过步骤（d）再球磨的料烘干后压大块，在900-1100℃温度下煅烧2-6小 时得到PMN粉体； 

（g）将步骤（f）得到的PMN粉体过筛后预压成直径为10-12mm，厚度为1-1.2mm的圆片，然后在200-300MPa的等静压压力下成型； 

（h）将成型后的圆片在1150-1250℃下保温1-3小时，烧结成瓷，经打磨抛光后涂敷银浆，在500-550℃下，保温20-30分钟烧成银电极。 

本发明的有益效果是：由于改变了钙钛矿结构中B位的配比，制备的钛掺杂铌镁酸铅陶瓷具有较高的介电调谐率和介电常数。在与背景技术相同的温度300K条件下，介电常数由背景技术的6000～9000提高到12089～25437，当外加电场为25kV/cm时其调谐率由背景技术的45～67％提高到54～91％。 

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。 

附图说明

图1是本发明方法四个实施例所制备氧化钛掺杂铌镁酸铅陶瓷的X射线衍射图谱。 

图2是本发明方法四个实施例所制备氧化钛掺杂铌镁酸铅陶瓷的介电常数和介电损耗随温度的变化关系曲线。 

图3是本发明方法四个实施例所制备氧化钛掺杂铌镁酸铅陶瓷，在10kHz下调谐率随外加电场的变化关系曲线。 

具体实施方式

以下实施例参照图1～3。