[发明专利]锡钛酸钡陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能陶瓷，特别是涉及一种锡钛酸钡陶瓷。还涉及这种锡钛酸钡陶瓷的制备方法。

背景技术

随着铁电移相器的发展，迫切需要一种室温附近介电常数适中，介电损耗小，调谐率大的调谐材料，钛酸钡系列固溶体被认为是合适的候选对象。纯钛酸钡在室温附近介电损耗较大，调谐率较小，经过掺杂后，介电损耗明显下降，但其调谐率同时也下降。

文献“B.Su and T.W.Button，Microstructure and dielectric properties of Mg-doped barium strontium titanate ceramics，JOURNAL OF APPLIED PHYSICS，95(3)，2004，1382-1385”公开了一种陶瓷的制备方法，通过在Ba_0.8Sr_0.2TiO₃陶瓷中掺入一定浓度的镁降低了陶瓷的介电损耗，但样品的调谐率较低，15kV/cm的电场下，调谐率均小于20％。

发明内容

为了克服现有方法制备的钛酸钡陶瓷调谐率低的不足，本发明提供一种锡钛酸钡陶瓷及其制备方法。本发明锡钛酸钡陶瓷依照配方BaTi_1-xSn_xO₃制备而成。制备方法是依照配方BaTi_1-xSn_xO₃调整锡取代钛酸钡陶瓷的配比，采用固相烧结技术，以碳酸钡、氧化锡和氧化钛为原料，在经过混合球磨、低温预烧和高温烧结过程之后，制备得到具有介电可调性能的锡钛酸钡陶瓷。采用本发明方法制备的锡钛酸钡陶瓷在15kV/cm电场下调谐率最高可达69.1％，显著高于背景技术中的20％。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锡钛酸钡陶瓷，其特点是依照配方BaTi_1-xSn_xO₃制备而成；其中，x＝0～0.2。

一种上述锡钛酸钡陶瓷的制备方法，其特点是采用以下步骤：

步骤一、将分析纯BaCO₃，SnO₂，TiO₂按照化学计量比BaTi_1-xSn_xO₃称量并且配料，其中，x＝0～0.2；

步骤二、将配好的料放入球磨罐中，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4～8小时；

步骤三、将球磨料烘干后压块，在1100～1200℃温度下预烧1～4小时，取出研碎，再球磨8～12小时，然后过筛；

步骤四、将过筛后的粉料预压成直径为12mm，厚度为1～1.5mm的圆片，然后在200MPa的等静压压力下成型；

步骤五、将成型后的圆片在1300～1400℃下保温2～5小时，烧结成锡钛酸钡陶瓷。

本发明的有益效果是：本发明锡钛酸钡陶瓷依照配方BaTi_1-xSn_xO₃制备而成。制备方法是依照配方BaTi_1-xSn_xO₃调整锡取代钛酸钡陶瓷的配比，采用固相烧结技术，以碳酸钡、氧化锡和氧化钛为原料，在经过混合球磨、低温预烧和高温烧结过程之后，制备得到具有介电可调性能的锡钛酸钡陶瓷。采用本发明方法制备的锡钛酸钡陶瓷在15kV/cm电场下调谐率最高可达69.1％，显著高于背景技术中的20％。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明方法实施例1～4制备的锡钛酸钡陶瓷的X射线衍射图谱。

图2是本发明方法实施例1～4制备的锡钛酸钡陶瓷在10kHz下的介电常数随温度的变化关系曲线。

图3是本发明方法实施例1～4制备的锡钛酸钡陶瓷在10kHz下的调谐率随外加电场的变化关系曲线。

具体实施方式

参照图1-3。