[发明专利]一种电容-压敏双功能陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种电容-压敏双功能陶瓷的制备方法，其特征在于：先采用固相反应合成CaCu₃Ti₄O₁₂单相粉体，然后采用熔盐法处理CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷粉体，最后制备得到具有高介电常数和高压敏非线性系数的电容-压敏双功能CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷。

2.根据权利要求1所述的电容-压敏双功能陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）CaCu₃Ti₄O₁₂单相粉体的合成

按照CaCu₃Ti₄O₁₂化学计量比称量CaCO₃、CuO、TiO₂粉末；将称量好的粉末在去离子水或者乙醇中球磨8-24小时；球磨后的混合浆料烘干后置于氧化铝坩埚中950℃预烧2-10小时，冷却后获得CaCu₃Ti₄O₁₂单相粉体；

（2）CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷粉体的熔盐处理

将步骤（1）制得的CaCu₃Ti₄O₁₂单相粉体与熔盐混合，将混合好的粉体置于坩埚中，进行熔盐处理0.5-6小时，而后随炉冷却；将冷却产物与去离子水混合，磁力搅拌后真空抽滤，清洗至用AgNO₃检查滤液中无沉淀产生为止；洗涤好的粉体烘干备用；

（3）CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷制备

将熔盐法处理后的CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷粉体与粘结剂聚乙烯醇溶液混合，添加比例为5~10wt%，在100MPa的压力下压制成圆片或方片；将陶瓷片排胶后在空气中烧结2-12小时，获得致密CaCu₃Ti₄O₁₂陶瓷。

3.根据权利要求2所述的电容-压敏双功能陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤（1）中球磨具体为：球磨介质为氧化锆球、刚玉球或者玛瑙球中的一种，球/料质量比不低于1:1，装罐量为罐体容积的1/2-4/5，球磨转速100-250转/分钟。

4.根据权利要求2所述的电容-压敏双功能陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的熔盐由NaCl和KCl组成，NaCl与KCl的质量比为49.3:50.7；熔盐与CaCu₃Ti₄O₁₂单相粉体质量比为0.5-5，熔盐处理温度为700℃~850℃。

5.根据权利要求2所述的电容-压敏双功能陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的烧结温度为1050℃~1130℃。

6.一种如权利要求1或2所述的制备方法制得的电容-压敏双功能陶瓷，其特征在于：所述的电容-压敏双功能陶瓷的介电常数ε为300~4000，压敏非线性系数α为20~45，压敏电场E为1.2~4.5kV/cm。