[发明专利]基于钛酸铜铋钠陶瓷的高介电常数复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于钛酸铜铋钠陶瓷的高介电常数复合材料及其制备方法。本发明的基于钛酸铜铋钠陶瓷的高介电常数复合材料由钛酸铜铋钠陶瓷粉末、聚合物和纳米银粒子混合均匀后经热压成型制得；制备的基于钛酸铜铋钠陶瓷的高介电常数复合材料相对介电常数在1 KHz下可达138，在高储能电容器等领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于钛酸铜铋钠陶瓷的高介电常数复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）以CuO、TiO2、Na2CO3和Bi2O3为原料，采用固相法制备出钛酸铜铋钠陶瓷粉末；（2）将纳米银粒子加入N,N‑二甲基甲酰胺中，得到纳米银溶液；然后再加入异构十三醇聚氧乙烯醚，搅拌2小时，然后除去N,N‑二甲基甲酰胺，得到活性银粒子；（3）将二正己胺、钛酸铜铋钠陶瓷粉末搅拌混合1小时，再依次加入N‑甲酰吗啉、活性银粒子与5,5’‑双（三乙氧基硅基）‑3,3’‑联吡啶，搅拌混合2小时得到混合物；然后依次将二异戊二烯二环氧化物、3‑十三氟己基丙烯加入混合物中，于170℃搅拌5分钟，得到复合物；（4）平铺步骤（3）的复合物，真空干燥得到复合介质膜；然后将复合介质膜置入模具中，热压成型得到基于钛酸铜铋钠陶瓷的高介电常数复合材料；步骤（2）中，纳米银溶液制备时，采用超声分散的方式，超声分散时间为0.5～1h；搅拌速度为800rpm，搅拌时间为4h；纳米银与异构十三醇聚氧乙烯醚的质量比为1∶0.25；步骤（3）中，搅拌混合1小时的搅拌速度为1200rpm，搅拌混合2小时的搅拌速度为1800rpm；步骤（3）中，二正己胺、钛酸铜铋钠陶瓷粉末、N‑甲酰吗啉、活性银粒子、5,5’‑双（三乙氧基硅基）‑3,3’‑联吡啶、二异戊二烯二环氧化物、3‑十三氟己基丙烯的质量比为（0.4～0.6）∶（1.2～1.5）∶（0.5～0.6）∶（0.02～0.03）∶（0.5～0.8）∶1∶（0.2～0.3）；步骤（4）中，真空干燥的温度为125℃，时间为2.2h；热压成型的温度为220℃，时间为42分钟。