[发明专利]一种低损耗高储能效率铁酸铋基无铅反铁电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低损耗高储能效率铁酸铋基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷材料的化学组成为yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃，其中Me为La³⁺、Ga³⁺、Sc³⁺、In³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Dy³⁺和Gd³⁺中的一种或两种离子，0≤x≤0.08，0.35≤y≤0.40。

2.如权利要求1所述的一种低损耗高储能效率铁酸铋基无铅反铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、按照yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃元素的化学计量比称取原料，原料包括Bi₂O₃、Fe₂O₃、MnO₂、SrCO₃、TiO₂、Na₂O和元素Me的氧化物，其中0≤x≤0.08，0.35≤y≤0.40；Me为La³⁺、Ga³⁺、Sc³⁺、In³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Dy³⁺和Gd³⁺中的一种或两种；

二、将步骤一中称取的原料放入球磨机中，以无水乙醇和氧化锆磨球为球磨介质，进行混料，控制球磨时间为12～24h，获得浆料；

三、将步骤二获得的浆料进行烘干，得到粉体；

四、将步骤三得到的粉体控制温度为750～800℃预烧2～5h，得到yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃粉体；

五、将步骤四得到的yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃粉体放入球磨机中，以无水乙醇和氧化锆磨球为球磨介质，进行混料，控制球磨时间为12～24h，得到yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃浆料；

六、将步骤五得到的yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃浆料进行烘干，得到预制粉体；

七、将步骤六得到的预制粉体过筛，然后加入聚乙烯醇造粒，得到预制颗粒；

八、将步骤七制备的预制颗粒，放入模具中进行压制成型，控制压力10～15MPa，保压8～12min，压制成圆片；

九、将步骤八压制的圆片放入烧结炉中，升温至500～600℃，保温1～2h，进行排胶；

十、将步骤九中排胶后的圆片放入刚玉陶瓷坩埚中，埋入氧化铝粉体中进行两步烧结，控制升温速率为10℃/min，升温至800～850℃，然后控制升温速率为5℃/min，升温至950～1100℃，保温3～5h，随炉冷至室温，得到yBi_1.05Fe_0.995Mn_0.005O₃-(1-y)Sr_1-x(Na_0.5Me_0.5)_xTiO₃陶瓷，完成所述一种低损耗高储能效率铁酸铋基无铅反铁电陶瓷材料的制备。