[发明专利]一种近室温弛豫铁电材料Ba4

说明书

本发明属于弛豫性铁电材料技术领域，具体涉及一种近室温弛豫铁电材料Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀及其制备方法和应用。本发明克服了现有技术铅基铁电材料中存在的铅毒性问题，也克服了现有技术低温弛豫铁电材料较低的应用温度缺陷，提供了一种无铅的Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀铁电材料，且制得的Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀材料近室温表现出明显的弛豫性铁电特征，制得的Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀材料能够被应用于制备计算机存储元件、微位移器、传感器、储能器中。

技术领域

本发明属于弛豫性铁电材料技术领域，具体涉及一种近室温弛豫铁电材料Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀及其制备方法和应用。

背景技术

在铁电体中，有一类称之为弛豫铁电体，该类材料由于介电常数高、电致伸缩效应大，从而在微定位器、致动器及机敏结构等领域有着广阔的应用前景；另外，弛豫性铁电材料优异的热释电性能使其应用于红外探测器等方面，而其压电性能使该材料能够应用于高频声纳设备中，作为接收换能器使用。这类材料本身的介电性也在大容量电容、可调谐微波器件、热敏元件等方面有着广泛应用。

但是目前具有弛豫性铁电特征的材料要么为铅基单晶或陶瓷，要么弛豫性铁电相变温度低；铅基材料中铅的毒性对环境和人类带来极大危害并威胁人类健康，低温弛豫铁电材料较低的应用温度又限制了其室温下的应用，因此寻找新型无铅、近室温弛豫性铁电材料具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种近室温弛豫铁电材料Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀及其制备方法和应用；本发明提供了一种无铅的Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀铁电材料，且制得的Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀材料近室温表现出明显的弛豫性铁电特征。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种近室温弛豫铁电材料Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照化学式Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀称取原料BaCO₃、SrCO₃、Bi₂O₃、TiO₂和Nb₂O₅，将各原料共同研磨，直至原料均匀混合，得到混合物；

其中，BaCO₃、SrCO₃、Bi₂O₃、TiO₂和Nb₂O₅的化学计量之比为8:2:1:3:7；

(2)将步骤(1)的混合物先预烧，冷却至室温，得到一段烧结物；再研磨至无颗粒感的粉体，得到坯料；然后将坯料进行烧结，冷却至室温，得到近室温弛豫铁电材料Ba₄SrBiTi₃Nb₇O₃₀。