[发明专利]一种钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：

(1)取SrTiO₃粉体与0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体，按照化学式(1-x)SrTiO₃-x(0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃)进行配料并混合均匀，得到原料粉体，

其中，

SrTiO₃粉体的制备步骤包括：按化学式SrTiO₃将分析纯的SrCO₃和TiO₂进行配料并混合均匀，然后过筛，压块，再经1150～1200℃预烧3～5小时，得到块状固体，然后将块状固体粉碎后过120目筛，得到SrTiO₃粉体；

0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体的制备步骤包括：按化学式0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃将BaCO₃、Na₂CO₃、Bi₂O₃和TiO₂进行配料并混合均匀，然后过筛，压块，再经900～950℃预烧3～5小时，得到块状固体，然后将块状固体粉碎后过筛，得到0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体；

x表示摩尔分数，且0.1≤x≤0.6；

(2)向步骤(1)获得的原料粉体中加入质量分数为8％的PVA水溶液，PVA水溶液的加入量是原料粉体质量的8％～15％，进行造粒，陈腐24～48小时后压片，再进行排胶处理得到试样；

(3)将步骤(2)排胶处理后的试样于1250～1350℃下烧结成瓷，得到钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法，其特征在于，混合均匀的过程是以无水乙醇为介质，通过球磨进行的，球磨时间为20～24小时，且球磨后在100℃下进行烘干。

3.根据权利要求1所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的排胶处理具体是在500～600℃保温3～5小时。

4.根据权利要求1所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中保温2～3小时烧结成瓷。

5.根据权利要求1中所述的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料的制备方法得到的钛酸锶基无铅高储能密度高储能效率陶瓷材料，其特征在于，其化学式为：(1-x)SrTiO₃-x(0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃)，其中x为0.65BaTiO₃-0.35Bi_0.5Na_0.5TiO₃的摩尔百分数，且0.1≤x≤0.6；

该陶瓷材料的平均晶粒尺寸为1.0～1.4μm，储能密度在0.961～1.403J/cm³之间，储能效率在84.77～91.63％之间。