[发明专利]一种弛豫细晶高储能陶瓷材料、粉体及其制备方法

权利要求书

1.一种弛豫细晶高储能陶瓷材料，其特征在于，化学组成表达式满足通式Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃+(aMgO-bAl₂O₃)+c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)，其中0.2≤x≤0.8，0.1≤y≤0.5，a＝0.001～6.0mol％，b＝0.001～5.0mol％，c＝0.001～10.0wt％。

2.根据权利要求1所述弛豫细晶高储能陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷材料为包含三层结构的Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃@c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)，依次最内层为Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃，中间层为aMgO-bAl₂O₃，最外层为ZnO-B₂O₃-SiO₂；其中，@表示为“包覆于”。

3.一种弛豫细晶高储能陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，制备Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃粉体；首先，配制TiCl₄溶液，在水浴温度为30℃下，将所述TiCl₄溶液缓慢滴加到NaOH溶液中，充分搅拌使其混合均匀，再缓慢加入醋酸锶、硝酸锆和醋酸钡的水溶液，搅拌，使之充分反应；最后在水浴温度为90℃条件下继续搅拌，依次经洗涤和干燥，得到所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃粉体；

步骤2，制备Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃的粉体；首先，将所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃粉体在去离子水中进行超声波分散，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃悬浮液；再加入氨水，将所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃悬浮液的pH调节为9～11；

然后，将醋酸镁和硝酸铝的水溶液分别滴加到所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃悬浮液中，充分搅拌至Mg(OH)₂和Al(OH)₃均匀包覆在Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃颗粒表面；再将所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃悬浮液依次抽滤，烘干和煅烧，得到所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃粉体；

最后，将所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃粉体加入去离子水中进行超声波分散，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃悬浮液，并加入氨水溶液将pH调节为为7～8；

步骤3，配置ZnO-B₂O₃-SiO₂前驱液；分别称取硼酸三正丁酯和正硅酸乙酯，并放入烧杯A中，再向所述烧杯A中分别加入冰乙酸和乙醇，搅拌使之混合均匀；称取Zn(NO₃)₂·6H₂O并放入烧杯B，再加入去离子水使其溶解，得到Zn(NO₃)₂·6H₂O水溶液；将所述Zn(NO₃)₂·6H₂O水溶液加入到上述烧杯A中，搅拌使之混合均匀；再加入氨水，调节所述混合液的pH为2～3，充分搅拌，得到所述ZnO-B₂O₃-SiO₂前驱液；

步骤4，将所述ZnO-B₂O₃-SiO₂前驱液逐滴加入到所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃悬浮液中，充分搅拌至所述ZnO-B₂O₃-SiO₂包覆在Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃颗粒表面，形成Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃@c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)悬浮液；将所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃@c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)悬浮液抽滤并烘干，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃@c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)粉体；

最后，将所述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃@c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)粉体依次进行造粒，成型和烧结，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@aMgO-bAl₂O₃@c(ZnO-B₂O₃-SiO₂)陶瓷材料。