[发明专利]一种室温多铁陶瓷Ba1-xBixTi1-yMnyO3的制备方法

摘要

一种室温多铁陶瓷Ba_1‑xBi_xTi_1‑yMn_yO₃的制备方法，将含有钡离子、铋离子、钛离子和锰离子的AB溶液混合，在温度80‑100℃下，反应得到湿凝胶；然后在150‑170℃烘箱中烘2‑4h，得到干凝胶，并将干凝胶研磨1‑3h得到粉体；将该粉体在马弗炉中经过500‑600℃预烧6‑8h；取出粉末在空气中研磨1‑3h，用粉末压片机在10‑15MPA的压力下压成直径为10mm的圆片，在马弗炉中烧结温度至900‑1000℃，得到二次烧结Ba_1‑xBi_xTi_1‑yMn_yO₃陶瓷。首先，引入的铋离子在900‑1000℃的高温下少量挥发，在不影响钛酸钡基体的铁电性的情况下，在样品中产生氧空位；第二，引入的锰离子与氧空位耦合形成自发磁极化子，从而使得材料呈现出铁磁性。因此采用本发明制备单相Ba_1‑xBi_xTi_1‑yMn_yO₃陶瓷，发现室温下具有铁电性和铁磁性，即具有室温多铁性，并且该陶瓷还具有较高的介电常数。

主权项

1.一种室温多铁陶瓷Ba_1‑xBi_xTi_1‑yMn_yO₃的制备方法，其特征在于，按如下的步骤进行：(1)按照化学计量比称取钡源化合物、钛酸酯类化合物、铋源化合物、锰源化合物以及柠檬酸，将钡源化合物溶解于柠檬酸水溶液中得到溶液A，依次将钛酸酯类化合物、铋源化合物和锰源化合物在超声分散下溶解于柠檬酸水溶液中得到溶液B；(2)将A溶液和B溶液混合均匀，加入氨水调节pH 值为5‑6，再加入乙二醇作为助燃剂；(3)将所得溶液置于温度80‑100℃的水浴锅中，进行化学反应，反应时间为1‑3小时，得到湿凝胶；(4)将所得湿凝胶在150‑170℃的烘箱中烘干2‑4h，得到干凝胶，并将干凝胶在空气中研磨1‑3h，得到粉末；(5)将粉末在马弗炉中第一次烧结温度为500‑600℃，保温时间为6‑8小时，取出粉末在空气中研磨1‑3小时；(6)将研磨好的粉末用粉末压片机在10‑15MPa的压力下压成直径为10mm，厚度为0.5‑1mm的圆片；(7)将该圆片在马弗炉中第二次烧结，温度为900‑1000℃，保温时间为4‑6小时，然后在炉内降温到20‑30℃后取出，则得到化学式为Ba_1‑xBi_xTi_1‑yMn_yO₃的室温多铁钙钛矿陶瓷；A和B溶液中金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为1:1.5；每制备0.01mol样品所需乙二醇为10‑15ml；其中x的取值为0≤x≤0.1，y的取值为0≤y≤0.06。