[发明专利]一种纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷

权利要求书

1.一种纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷，其特征在于该钙钛矿结构陶瓷的化学通式为(Ba_1‒x‒ySr_xGd_y)(Ti_{1‒u‒v‒w}Mn_uY_vYb_w)O₃表示，0.2≤x≤0.4，0≤y≤0.003, 0≤u≤0.006, 0≤v≤0.02，0≤w≤0.003。

2.权利要求1所述纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷的性能，其特征在于得到了高本征热释电系数：

本征热释电系数在13°C附近达到最高值γ_int=0.74 μC/(cm²·K)。

3.权利要求1所述低纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：

(1) BST基钙钛矿结构陶瓷粉体的制备

按照通式(Ba_1‒x‒ySr_xGd_y)(Ti_{1‒u‒v‒w}Mn_uY_vYb_w)O₃，0.2≤x≤0.4，0≤y≤0.003, 0≤u≤0.006, 0≤v≤0.02，0≤w≤0.003表示，以硝酸锶，硝酸钡和钛酸四丁酯为主要原料，按通式比例混合原料，采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备陶瓷粉体，以60 °C的水浴条件下充分反应4 h左右，得到浅黄色澄清液，然后将该液置于50~80 °C烘箱中干燥，干燥进行约24 h，得到BST干凝胶，把干凝胶置于继续红外灯下继续烘烤1~3 h左右，得到黑色粉末；

(2) 预烧

向步骤（1）所得黑色粉末在700~900 °C预烧2~4 h后得到取预烧粉；

(3) 造粒压片

将步骤（2）所得预烧粉体中加入聚乙烯醇溶液进行造粒，然后将所得粒料压制成片，得到陶瓷片；

(4) 排胶烧结

将步骤（3）所得陶瓷片排胶后在1100~1200 °C下保温烧结2~4 h，得到烧结陶瓷片；烧结陶瓷圆片表面涂覆5~15 wt%的银浆后，在650~750 °C下保温烧结10~20 min，保温结束后冷却至室温。

4.根据权利要求2所述纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷的性能，其特征在于得到了高本征热释电系数，而多数报道的高热释电系数是非本征的。

5.根据权利要求3所述纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷的制备方法，其特征在于步骤（1）中以硝酸锶，硝酸钡和钛酸四丁酯为主要原料，采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备纳米粉体。

6.根据权利要求3所述纳米粉体烧结的BST基钙钛矿结构陶瓷的制备方法，其特征在于步骤（4）中的烧结温度为1100~1200 °C，而一般的BST基陶瓷的烧结温度在1300 °C左右。