[发明专利]一种钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体、陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷，其特征在于，所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷的化学通式为(1-z) (Ba_1-xCa_x)(Ti_1-ySn_y)O₃-zBi(Zn_2/3(Nb_0.85Ta_0.15)_1/3)O₃，其中，0 ＜ x ≤0.05，0＜y ≤0.09，0.1 ≤ z ≤0.15，x≠y，所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷的能量密度达到1.052～1.331 J/cm³，储能效率达到87.859～91.827%，放电能量密度为0.724～1.172 J/cm³，放电速度为24.0～40.8 ns，电流密度为679.887～859.435 A/cm²，功率密度为40.793～51.566 MW/cm³；

所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷通过包括如下步骤的制备方法获得：

将钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体添加粘结剂造粒，压制成型，排粘，烧结，即得所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷，所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体的化学通式为(1-z)(Ba_1-xCa_x)(Ti_1-ySn_y)O₃-zBi(Zn_2/3(Nb_0.85Ta_0.15)_1/3)O₃，其中，0＜x ≤0.05，0＜y ≤0.09，0.1 ≤ z ≤0.15，x≠y。

2.如权利要求1所述的钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷，其特征在于，所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体通过包括如下步骤的制备方法获得：

1）按化学通式中元素的化学计量比的原料：含Ba化合物、含Ca化合物、含Ti化合物、含Sn化合物、含Bi化合物、含Zn化合物、含Nb化合物和含Ta化合物以溶剂为介质球磨，获得浆料；

2）将所述浆料进行干燥、预烧。

3.如权利要求2所述的钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

11）步骤1）中，所述溶剂选自无水乙醇和水中的至少一种；

12）步骤1）中，所述溶剂与所述原料的质量比为2～3：1；

13）步骤1）中，所述球磨所用球与所述原料的质量比为1.5～2:1；

14）步骤1）中，球磨时间为12～20h；

21）步骤2）中，干燥温度为60～100℃；

22）步骤2）中，干燥时间为4～6h；

23）步骤2）中，预烧温度为800～1000℃；

24）步骤2）中，预烧时间为2～6h。

4.如权利要求1至3任一项所述的钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体添加粘结剂造粒，压制成型，排粘，烧结，即得所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷，所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体的化学通式为(1-z)(Ba_1-xCa_x)(Ti_1-ySn_y)O₃-zBi(Zn_2/3(Nb_0.85Ta_0.15)_1/3)O₃，其中，0＜x ≤0.05，0＜y ≤0.09，0.1≤z ≤0.15，x≠y。

5.如权利要求4所述的钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述钛酸钡基弛豫铁电体陶瓷粉体通过包括如下步骤的制备方法获得：

1）按化学通式中元素的化学计量比的原料：含Ba化合物、含Ca化合物、含Ti化合物、含Sn化合物、含Bi化合物、含Zn化合物、含Nb化合物和含Ta化合物以溶剂为介质球磨，获得浆料；

2）将所述浆料进行干燥、预烧。