[发明专利]一种铌酸银基反铁电陶瓷材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铌酸银基反铁电陶瓷材料，其特征是：所述铌酸银基反铁电陶瓷材料的化学式为Ag_1-xNa_xNbO₃，0x≤0.5。

2.根据权利要求1所述的一种铌酸银基反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述铌酸银基反铁电陶瓷材料的有效储能密度为1.3～1.8J/cm³。

3.根据权利要求1所述的一种铌酸银基反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述铌酸银基反铁电陶瓷材料随着温度升高，存在多种相变，分别为菱方取向的正交相M₁、菱方取向的正交相M₂、菱方取向的正交相M₃和平行取向的正交相O，在相变点存在介电峰。

4.根据权利要求1所述的一种铌酸银基反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述铌酸银基反铁电陶瓷材料的反铁电相稳定温度范围为81～426℃。

5.制备如权利要求1～4中任一项所述的一种铌酸银基反铁电陶瓷材料的方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：Ag₂O粉体制备；

搅拌条件下，在NaOH溶液中分多次加入AgNO₃溶液；反应后抽滤干燥获得Ag₂O，研磨成粉体；

步骤二：水热反应；

用去离子水配置浓度为1.6mol/L的NH₄H₂F溶液，加入Ag₂O粉体、NaOH粉体和Nb₂O₅粉体，升温进行水热反应；

Ag₂O、NaOH、Nb₂O₅和NH₄H₂F的摩尔比为(1-x):x:1:y，去离子水与NH₄H₂F的摩尔比为30～40:1；其中0x≤0.5，y≥2；

步骤三：造粒；

将水热反应的产物依次经过抽滤洗涤、烘干和研磨过筛得到筛选粉料，然后向筛选粉料中加入粘结剂造粒二次过筛得造粒料；步骤四：陶瓷坯体制备；

将所述造粒料的颗粒压力成型得到陶瓷坯体；步骤五：陶瓷烧结；

将所述陶瓷坯体在600～900℃的温度条件下排塑1～3小时后，在1000～1100℃的温度条件下烧结2～4小时成瓷；

即得到所述铌酸银基反铁电陶瓷材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤一中，AgNO₃溶液的浓度为0.4～0.6mol/L，NaOH溶液的浓度为0.2～0.4mol/L，AgNO₃与NaOH的摩尔比为1:1；搅拌条件为磁力搅拌；抽滤时采用去离子水洗涤，干燥的温度为60～90℃，时间为6～10小时。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤二中，水热反应的温度为150～210℃，水热反应的时间为24～50小时；水热反应在内衬为聚四氟乙烯的反应釜内进行。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤三中，所述过筛得到筛选粉料使用40～100目的网筛；所述二次过筛使用40～100目的网筛；所述粘结剂为聚乙烯醇溶胶或聚乙烯醇缩丁醛溶胶，加入量为所述筛选粉料质量的3～8％；

步骤四中，压力成型是指用干压成型机压制成坯体，压力为100～500MPa。

9.如权利要求1～4中任一项所述的一种铌酸银基反铁电陶瓷材料的应用，其特征是：将所述铌酸银基反铁电陶瓷材料经表面抛光、印刷银浆，在500～700℃的温度条件下烧银，制得铌酸银基反铁电陶瓷电容器。