[发明专利]一种还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷的制备方法，其特征在于它由下述步骤组成：

（1）制备二氧化钛基陶瓷粉

按照(Al_0.5Nb_0.5)_0.005Ti_0.995O ₂的化学计量比称取原料Al₂O₃、Nb₂O₅和TiO₂，将原料与氧化锆球、无水乙醇进行球磨混合后烘干，得到二氧化钛基陶瓷粉；

（2）制备二氧化钛基陶瓷

将二氧化钛基陶瓷粉在1050～1150℃预烧2～4小时，将预烧粉体研磨成粉后与氧化锆球、无水乙醇进行第二次球磨混合，烘干后将二次球磨粉与分散剂、去离子水按体积比1:0.005～0.02:1.5～4进行第三次球磨混合，并在第三次球磨期间用盐酸将pH值调至6.0～7.0；将第三次球磨获得的浆料置于3～12 T的磁场静置24～72 h，待浆料变干，获得圆柱形塑坯；将圆柱形塑坯以1～5 ℃/min升温至550～700 ℃下保温2～5小时后，以200～700mPa的压力在油中冷等静压5～30 min，获得生胚，将生胚在N₂气氛下，以1～5 ℃/min 升温至1300～1500 ℃保温2～10小时，然后以1～5 ℃/min 降温至500～700 ℃后随炉降温，所得陶瓷在抛光机上抛平表面，涂上电极在70～120 ℃干燥后，在600～800 ℃烧银电极，得到二氧化钛基陶瓷。

2.根据权利要求1所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（1）中，按照(Al_0.5Nb_0.5)_0.005Ti_0.995O ₂的化学计量比称取原料Al₂O₃、Nb₂O₅和TiO₂，将原料与氧化锆球、无水乙醇按质量比为1:10～20:2～3，球磨混合12～36 h，然后在65～95 ℃下烘烤4～24 h，得到二氧化钛基陶瓷粉。

3.根据权利要求1或2所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的TiO₂为金红石相TiO₂。

4.根据权利要求1所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将二氧化钛基陶瓷粉在1100℃预烧2～4小时。

5.根据权利要求1所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将二次球磨粉与分散剂、去离子水按体积比1:0.01～0.015:2～3进行第三次球磨混合36～72 h，并在第三次球磨期间用盐酸将pH值调至6.5。

6.根据权利要求1或5所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的分散剂为型号F420或F400的奥纳油性湿润分散剂中任意一种。

7.根据权利要求1所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将第三次球磨获得的浆料置于6～12 T的磁场静置36～48 h，待浆料变干，获得圆柱形塑坯。

8.根据权利要求1所述的还原气氛下具有高电阻率、巨介电常数和低损耗的二氧化钛基陶瓷制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将圆柱形塑坯以2～3 ℃/min升温至650 ℃下保温2小时后，以500～600 mPa的压力在油中冷等静压15～20 min，获得生胚，将生胚在N₂气氛下，以2～3 ℃/min升温至1400 ℃保温10小时，然后以2～3 ℃/min降温至500 ℃后随炉降温，所得陶瓷在抛光机上抛平表面，涂上电极在120 ℃干燥后，在650 ℃烧银电极，得到二氧化钛基陶瓷。