[发明专利]一种微波烧结装置及核壳结构钛酸钡基陶瓷的微波烧结制备方法有效

专利信息
申请号: 201710537272.9 申请日: 2017-07-04
公开(公告)号: CN107445610B 公开(公告)日: 2021-01-26
发明(设计)人: 郝华;陈卫进;陈程;刘韩星;曹明贺;尧中华 申请(专利权)人: 武汉理工大学
主分类号: C04B35/468 分类号: C04B35/468;C04B35/622;C04B35/624;C04B35/628;C04B35/64;F27B14/06
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 邬丽明
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 微波 烧结 装置 结构 钛酸钡 陶瓷 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种核壳结构钛酸钡基陶瓷的微波烧结制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:

1)依照化学计量比将钛酸四正丁酯溶于pH=5~6之间的柠檬酸I溶液中,并于70-90℃水浴1-2h,得溶胶I;将Bi(NO3)3·5H2O、Zn(CH3COO)2·2H2O、Ba(CH3COO)2分别溶于适量乙酸中,混合后加入柠檬酸II,并调pH=5~6,并通过75-80℃水浴稳定得溶胶II;最后将溶胶I和II混合并充分搅拌,即得0.25Bi(Zn0.5Ti0.5)O3-0.75BaTiO3溶胶;

2)将0.25Bi(Zn0.5Ti0.5)O3-0.75BaTiO3溶胶加入到BaTiO3悬浊液中,90-100℃水浴搅拌至搅不动为止,将得到的溶胶烘干得到干凝胶;

3)将步骤2)中得到的干凝胶置于马弗炉中750-850℃煅烧5-7h得到BaTiO3@x(0.25Bi(Zn0.5Ti0.5)O3-0.75BaTiO3)陶瓷粉末,其中x=0.5-1.0,加入粘合剂造粒、压片成型,在600℃保温2h排出粘合剂得到陶瓷片生坯,将陶瓷片生坯置于微波烧结装置的微波烧结炉内的保温装置中进行微波烧结成瓷,所述保温装置包括第一坩埚、第二坩埚、第三坩埚及保温棉,所述第一坩埚、第二坩埚、第三坩埚的宽度依次减小,所述第三坩埚收容于第二坩埚内,所述第二坩埚收容于第一坩埚内,所述第一坩埚的内壁和第二坩埚的外壁的空间内填充有碳化硅助烧剂,陶瓷片生坯设置于所述第三坩埚内,所述保温棉包覆于所述第一坩埚的外壁。

2.根据权利要求1所述的核壳结构钛酸钡基陶瓷的微波烧结制备方法,其特征在于,所述BaTiO3悬浊液是通过将BaTiO3粉体采用超声分散到聚乙二醇水溶液中,并搅拌形成,所述的聚乙二醇水溶液中的去离子水:聚乙二醇:BaTiO3=12mL:0.3g:1g。

3.根据权利要求1所述的核壳结构钛酸钡基陶瓷的微波烧结制备方法,其特征在于,所述的粘合剂为质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液。

4.根据权利要求1所述的核壳结构钛酸钡基陶瓷的微波烧结制备方法,其特征在于,摩尔比n(柠檬酸I):n(Ti2+)=2:1,摩尔比n(柠檬酸II):n(Bi2++Zn2++Ba2+)=3:1。

5.根据权利要求1所述的核壳结构钛酸钡基陶瓷的微波烧结制备方法,其特征在于,所述的微波烧结温度范围为950~1000℃,升温速率为10~12℃/min,保温时间为30min。

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