[发明专利]一种四方相双钙钛矿Ba2-xSrxSmTaO6陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种四方相双钙钛矿Ba_2‑xSr_xSmTaO₆(0≤x≤2)陶瓷材料的制备方法，属于无机非金属材料领域。按化学计量比将碳酸钡、碳酸锶、氧化钐和氧化钽进行球磨分散，将球磨后的浆料依次进行旋蒸、干燥、1200℃～1300℃下保温处理以及1300℃～1600℃下高温煅烧处理，且高温煅烧过程中每保温一定时间后，取出进行研磨处理后再继续进行高温煅烧，得到所述陶瓷材料。本发明关键在于烧结过程的设计，即通过反复研磨煅烧的方法，使得Sm、Ta等大离子更易进入晶格，而且晶粒不会过分长大，制备的粉体性能更加优异；该方法工艺简单、易于控制、成本低，且适合大批量生产。

技术领域

本发明涉及一种Ba_2-xSr_xSmTaO₆(0≤x≤2)陶瓷材料的制备方法，特别涉及一种四方相双钙钛矿Ba_2-xSr_xSmTaO₆陶瓷材料的制备方法，属于无机非金属材料领域。

背景技术

具有双钙钛矿结构的Ba_2-xSr_xSmTaO₆陶瓷具有四方和立方两种晶体结构，立方结构是其在高温条件下的稳定结构，而四方结构是其在室温下的稳定结构。其四方相向立方相转变的实质是SmTaO₆八面体的扭转和伸长。众所周知，材料的物理性能与材料的晶体结构密切相关，这是因为晶体结构的改变会使得材料的电子结构、能带结构和电子态密度出现变化。研究结果表明Ba_2-xSr_xSmTaO₆四方相结构与其立方相结构在性能上尤其是光学性能上有明显的差异，这种光学性能，尤其是反射率上的突变使其将来有潜力成为具有“开关”特性的材料。

目前，对于Ba_2-xSr_xSmTaO₆晶体的研究主要集中于其立方相结构介电性能方面的研究，对于四方相结构的研究稀缺。而第一性原理的计算结果指出，四方相是Ba_2-xSr_xSmTaO₆晶体在室温下的稳定相结构。其一，若在工程应用中采用更稳定的四方相结构代替立方相结构，则能避免其在常温下长期服役过程中由于组织转变带来的失效问题，将有利于其在常温下长期服役。其次，四方相和立方相结构的成功制备是Ba_2-xSr_xSmTaO₆成为“开关”材料的前提和基础。然而目前关于Ba_2-xSr_xSmTaO₆晶体四方相结构的研究只存在于理论计算，对其制备工艺方面的研究仍是空白。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种四方相双钙钛矿Ba_2-xSr_xSmTaO₆陶瓷材料的制备方法，所述方法为高温固相反应法，关键在于烧结过程的设计，得到四方相结构的双钙钛矿Ba_2-xSr_xSmTaO₆陶瓷材料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种四方相双钙钛矿Ba_2-xSr_xSmTaO₆陶瓷材料的制备方法，其中0≤x≤2；所述方法步骤如下，

按化学计量比称取碳酸钡、碳酸锶、氧化钐和氧化钽，并加入无水乙醇进行球磨分散；然后将球磨后的浆料先旋蒸，再干燥，得到混合粉体；