[发明专利]一种二元共掺BST微纳粉体的制备方法

摘要

本发明针对常规Sol-gel法制备BST粉体存在杂相，导致其介电性能较差的技术问题，提供了一种二元共掺BST微纳粉体的制备方法，属于功能材料技术领域。本发明对BST进行二元共掺并在BST溶胶的制备过程中添加柠檬酸，使二元共掺BST溶胶在形成凝胶的过程中稳定性、均一性得到大幅度提高，从而获得纯度更高的凝胶，经过烧结后获不含杂相的BST微纳粉体，使其介电性能大幅度提高(介电常数介于150～1200，调谐率介于20～65％，介电损耗介于0.0003～0.006，介温系数介于0.0002～0.001/K)，能够实现在微波调谐器件中的应用，且方法方便、快捷、廉价、高效。

主权项

一种二元共掺BST微纳粉体的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备BST溶胶；采用Ba和Sr的前驱体溶于热冰醋酸中形成钡锶前驱液，将钛酸丁酯与乙酰丙酮混合形成钛前驱液，再将钡锶前驱液和钛前驱液混合，同时加入相当于Ti摩尔用量的0.25～1.25％的柠檬酸，然后采用冰醋酸调节混合溶液PH值至3～4之间，最后用乙二醇甲醚定容得到0.2～0.4M的BST溶胶，其中Ba、Sr和Ti的摩尔比为x∶(1‑x)∶(1+y)，0＜x＜1，0≤y≤0.25；所述Ba和Sr的前驱体为Ba和Sr的醋酸盐或硝酸盐；所述乙酰丙酮的用量为钛酸丁酯摩尔量的1.5～2.5倍；步骤2：分别配制Mn、Ce或Y掺杂前驱液；将Mn、Ce或Y掺杂前驱体分别溶于热冰醋酸中，分别采用冰醋酸调节PH值至3～4之间，最后用乙酰丙酮和乙二醇甲醚的混合溶剂定溶，分别得到0.04～0.1M的Mn、Ce或Y掺杂前驱液；步骤3：选择步骤2所得Mn、Ce或Y掺杂前驱液中的两种掺杂前驱液与步骤1所得的BST溶胶混合，其中每种掺杂前驱液中前驱体与BST溶胶中Ti的摩尔比为0.5∶100～5∶100之间；然后搅拌下将混合体系加热至不超过80℃，得到二元掺杂的BST溶胶；步骤4：将步骤3所得二元掺杂的BST溶胶在80～120℃下烘干成为凝胶；然后将凝胶在750～1150℃下烧结180～240分钟，随后自然冷却得到二元共掺的BST微纳粉体。