[发明专利]稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料为单一钙钛矿结构，其组成通式为Ag_1-3xTm_xNbO₃，其中，0.02≤x≤0.04；所述稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料的储能密度为4.0～4.3J/cm³，储能效率为58～77%。

2.根据权利要求1所述的稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料，其特征在于，在室温下，所述稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料的正向转折电场为18～28kV/mm，反向转折电场为12～14 kV/mm。

3.一种 如权利要求1或2所述的稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

（1）选用Ag₂O粉体、Nb₂O₅粉体、Tm₂O₃粉体作为原料粉体，按照组成通式Ag_1-3xTm_xNbO₃配料并混合，得到混合粉体；

（2）将所得混合粉体于含氧气氛中、在850℃～900℃下进行煅烧，得到Ag_1-3xTm_xNbO₃粉体；

（3）将所得Ag_1-3xTm_xNbO₃粉体和粘结剂混合并造粒，再经压制成型，得到陶瓷素坯；

（4）将所得陶瓷素坯经排塑后，再于含氧气氛中、1000℃～1250℃下进行烧结，得到所述稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种；所述粘结剂加入量为Ag_1-3xTm_xNbO₃粉体质量的3～8wt%。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含氧气氛为空气气氛或氧气气氛。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述排塑的温度为700℃～900℃，时间为2～3小时。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述排塑的升温速率为1～3℃/分钟。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的时间为2～3小时；所述烧结的时间为2～3小时；所述烧结的升温速率为1～3℃/分钟。

9.根据权利要求3-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所得稀土元素Tm掺杂的铌酸银反铁电陶瓷材料打磨至规定厚度后，在其表面被覆银电极。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述规定厚度为0.15～0.20 mm。