[发明专利]一种纳米陶瓷及制备方法

权利要求书

1.一种纳米陶瓷，其特征在于，主要成分的化学式为：

(1-x)BiFe_1-yTi_yO₃-xLnFeO₃

其中，Ln为La、Sm、Ho、Gd及Nd的任意一种，y为Ti掺杂量，0.2≤x≤1，0.01≤y＜0.1；

所述纳米陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)按BiFe_1-yTi_yO₃中各元素的组分比例取Bi(NO₃)₃·5H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O和C₁₆H₃₆O₄Ti溶解于第一有机溶剂中，向所述第一有机溶剂中加入络合剂，常温搅拌3～5小时，得第一溶胶，按LnFeO₃中各元素的组分比例取Ln硝酸盐和Fe(NO₃)₃·9H₂O溶解于第二有机溶剂中，向所述第二有机溶剂中加入络合剂，常温搅拌3～5小时，得第二溶胶；

其中，所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂均为乙二醇甲醚、冰醋酸、乙二醇、乙醇中的一种或多种的组合，所述络合剂为酒石酸、乙酰丙酮、柠檬酸中的一种或多种的组合；

(2)将所述第一溶胶置于100～150℃环境下干燥，研磨，过100～150目筛，煅烧，得第一纳米粉体；

(3)将所述第二溶胶置于120～180℃环境下干燥，研磨，过80～120目筛，煅烧，得第二纳米粉体；

(4)按摩尔比(1-x):x取所述第一纳米粉体和所述第二纳米粉体混合，加入酒精球磨5～10小时，烘干，过100～130目筛，得混合纳米粉体；

(5)将所述混合纳米粉体填入石墨模具中，等离子烧结，加热保温，打磨，退火，冷却，得所述纳米陶瓷；

其中，所述步骤(2)中的煅烧为在400～600℃下煅烧1～3小时；

所述步骤(3)中的煅烧为在500～800℃的氮气环境下，煅烧1～3小时，冷却，再煅烧1～3小时；

所述步骤(4)中的烘干为在60～100℃的环境下烘干12小时；

其中，所述步骤(5)中的加热保温的步骤包括：

调节环境气压至0.1～10Pa，通入保护气体纯度为99.999％的氮气，环境温度以100℃/min的升温速率升温至600～700℃，保持5～10分钟；

释放氮气，调节环境气压至0.1～10Pa，自然降温至300～400℃，保持2～10分钟；

所述步骤(5)中的退火为在空气炉中进行，退火温度为500～600℃，退火时间为2小时。

2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷，其特征在于，所述Ln硝酸盐为La(NO₃)₃·6H₂O、Sm(NO₃)₃、Ho(NO₃)₃·5H₂O、Gd(NO₃)₃·6H₂O中的任意一种。