[发明专利]一种A位高熵钙钛矿氧化物MeTiO3

权利要求书

1.一种A位高熵钙钛矿氧化物热电陶瓷，其特征在于：

所述A位高熵钙钛矿氧化物的化学组成式为(Ca_0.2Sr_0.2Ba_0.2La_0.2Pb_0.2)TiO₃、(Ca_0.25Sr_0.25Ba_0.25La_0.25)TiO₃、(Ca_0.25Sr_0.25Ba_0.25Pb_0.25)TiO₃、(Ca_0.25Sr_0.25Ba_0.25Nd_0.25)TiO₃或(Ca_0.25Sr_0.25Ba_0.25Sm_0.25)TiO₃。

2.一种制备权利要求1所述A位高熵钙钛矿氧化物热电陶瓷的方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，配料：

按照(Ca_0.2Sr_0.2Ba_0.2La_0.2Pb_0.2)TiO₃或(Ca_0.25Sr_0.25Ba_0.25Me_0.25)TiO₃，其中Me＝La、Pb、Nd或Sm化学式的化学计量比称量原料，所述原料是：La₂O₃、PbO、Nd₂O₃、Sm₂O₃、CaCO₃、SrCO₃、BaCO₃和TiO₂；

步骤2，球磨：

将称量的原料置于聚四氟乙烯球磨罐中加入研磨球进行球磨，加入80g的ZrO₂研磨球，并加入40g无水乙醇，放置于行星球磨机内，以300rpm的转速进行混合湿磨12h，将得到的混合物在50℃烘干12h，得到混合粉料；

步骤3，预烧：

将得到的混合粉料置于陶瓷坩埚中，以5℃/min的速率升温升至1100℃～1350℃并保温时间4h，进行预烧；保温结束后，以5℃/min速率降温至500℃后随炉冷却至室温，得到预合成粉体；

步骤4，造粒压片：

对得到的所述预合成粉体过筛；将过筛后的微粒置于压片机中，在3MPa下压片得到陶瓷坯体；

步骤5，排胶：

将得到的陶瓷坯体置于氧化铝坩埚中并放于箱式炉内升温排胶，得到排胶后的陶瓷素坯体；

步骤6，烧结：

将得到的陶瓷素坯体置于氧化铝坩埚中，放入管式炉内进行烧结；

步骤7，还原退火：

将得到的陶瓷置于氧化铝方舟中，放入管式炉内以5℃/min的速率升温至1150℃～1400℃，保温时间8h，对所述陶瓷进行氩气加碳粉还原退火，氩气流量为20～150ml/min；保温结束后，以5℃/min的速率降温至500℃后随炉冷却至室温；得到A位高熵钙钛矿氧化物。

3.如权利要求2所述制备A位高熵钙钛矿氧化物热电陶瓷的方法，其特征在于，所述对预合成粉体过筛时，得到的预合成粉体中加入浓度为8wt.％的PVA水溶液；每10g预合成粉体中加入1.8～2.1g PVA水溶液；混合均匀后过筛，取100目～200目之间的微粒。

4.如权利要求2所述制备A位高熵钙钛矿氧化物热电陶瓷的方法，其特征在于，排胶时，对该陶瓷坯体以2℃/min的升温速度加热到650℃排胶，保温3h后随炉冷却至室温。

5.如权利要求2所述制备A位高熵钙钛矿氧化物热电陶瓷的方法，其特征在于，所述烧结时，以5℃/min的升温速度加热到1200℃～1450℃，保温2h进行烧结；保温结束后，以5℃/min的速率降温至500℃，随炉冷却至室温后取出，打磨抛光。