[发明专利]钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料，其特征在于，该储能陶瓷材料通式为(1-x)(0.72Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.28SrTiO₃)-xBaBi₂Nb₂O₉，其中0.01≤x≤0.04。

2.根据权利要求1所述的钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料，其特征在于x=0.01、0.02、0.03、0.04。

3.钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

配料：以Na₂CO₃粉体、Bi₂O₃粉体、TiO₂粉体、SrCO₃粉体、BaCO₃粉体和Nb₂O₅粉体为原料，按通式(1-x)(0.72Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.28SrTiO₃)-xBaBi₂Nb₂O₉中Bi、Na、Ti、Sr、Ba和Nb的化学计量进行配料，其中0.01≤x≤0.04;

一次球磨：向上述混合物中加入与混合物等量的无水乙醇，持续球磨12~24小时，使粉体混合均匀形成浆料，由此可以进一步的提高钛酸铋钠基储能陶瓷材料的综合性能；

烘干：将上述浆料置于恒温烘箱中烘烤，去除无水乙醇，并在研钵中研磨，得到粉料；

压片预烧：将粉料置于磨具中预压成料块，将料块预烧，预烧温度为750~800℃，保温时间2~4小时；

二次球磨：将预烧后的料块在研钵中，经碾碎研磨后得到初级粉料，向得到的初级粉料中加入与初级粉料等量的无水乙醇，持续球磨12~24小时，使粉体混合均匀形成浆料；

烘干：将上述浆料置于恒温烘箱中烘烤，去除无水乙醇，并在研钵中研磨成粉料；

造粒成型：将蒸馏水以及浓度为8％的聚乙烯醇溶液PVA作为粘合剂掺入粉料中，掺入的蒸馏水的质量是粉料质量的2.5％，掺入的粘合剂的质量是粉料质量的5％，在研钵中混合均匀；将混合后的粉料置于磨具中，压制成生坯；将生坯在研钵中磨碎成粉料，通过60目和120目的筛子过筛，取60目和120目筛子中间层的粉料，得到了颗粒大小合适的粉料；将粉料置于磨具中，在200MPa的压强下压制成生坯；

排胶：将生坯排胶，在650℃的温度下煅烧3小时，排除生坯中的PVA，得到瓷坯；

烧结：将瓷坯进行烧结，烧结温度为1100~1150℃，保温时间2~4小时，得到陶瓷片；

减薄和抛光：将烧结得到的陶瓷片减薄至0.15mm左右，并且进行抛光处理；

上电极：将抛光后的陶瓷片清洗、烘干、喷上金电极，电极面积约2mm；

在所述一次球磨和二次球磨过程中，所述球磨时间为12小时；

在所述预烧过程中，所述预烧温度为750℃，所述保温时间为2小时；

在所述烧结过程中，所述烧结温度为1100℃，所述保温时间为2小时。

4.根据权利要求3所述的钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料的制备方法，其特征在于，x=0.01。

5.根据权利要求3所述的钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料的制备方法，其特征在于，x=0.02。

6.根据权利要求3所述的钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料的制备方法，其特征在于，x=0.03。

7.根据权利要求3所述的钛酸铋钠钛酸锶基储能陶瓷材料的制备方法，其特征在于，x=0.04。