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申请/专利权人：景德镇陶瓷大学

摘要：本发明公开了一种基于相变调控提升温度稳定性的钛酸锶钡‑钛酸铋钠基陶瓷材料的制备方法及其制得的产品，在钛酸锶钡‑钛酸铋钠基陶瓷材料中，通过掺杂的三价Bi3+取代ABO3钙钛矿型结构中的A位离子二价Sr2+和Ba2+，并且通过施加电场和升温的极化预处理实现不可逆相变过程，从而实现温度稳定性的大幅提升，并且保留钛酸锶钡‑钛酸铋钠基陶瓷的高介电常数和在低场强下的高储能特性，在高温陶瓷电容器领域具有良好的应用前景。本发明制备方法原料中不含铅、稀土和贵金属元素，降低了生产成本，并且满足环境友好型社会发展要求，适合于工业化生产，有利于促进新型无铅储能电介质陶瓷的进步和发展。

主权项：1.一种基于相变调控提升温度稳定性的钛酸锶钡-钛酸铋钠基陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷材料的化学式为Ba0.105-1.5xSr0.245-1.5yBi0.325+x+yNa0.325TiO3，其中0＜x≤0.07、0≤y＜0.08，以BS-BNT表示；制备方法包括以下步骤：1按照所述化学式，以纯度不低于99%的BaCO3、SrCO3、Bi2O3、Na2CO3、TiO2为原料配料，以无水乙醇和氧化锆球为球磨介质进行一次球磨处理后，经烘干、压片、预烧处理，得到预烧块；2将所述预烧块研磨、过筛、二次球磨处理后，经烘干得到BS-BNT粉料；3将所述BS-BNT粉料加入粘结剂进行造粒，粘结剂为浓度5%的聚乙烯醇水溶液，其用量为粉料的14～20wt%；经分级、陈腐，得到处理料；4将所述处理料放入模具中在6～8MPa下压制成型后，再用冷等静压压制，冷等静压为在200～250MPa下保压2～4min，得到生坯片；5将所述生坯片经排胶处理后，埋于氧化铝粉中、在1180～1220℃温度下进行烧结，保温2～3h，得到BS-BNT陶瓷；6将所述BS-BNT陶瓷两面磨薄抛光后，正反两面均匀涂覆银电极后，烧银，得到待处理BS-BNT陶瓷；7将所述待处理BS-BNT陶瓷进行极化预处理，即在室温、或升温至目标温度的同时施加极化电场；室温下的极化预处理为：置于硅油中进行，施加10～100kVcm极化电场，处理时间为3～10min；升温至目标温度的极化预处理为：以3℃min从室温升温至目标温度150～400℃，其中目标温度≤150℃时置于硅油中进行，升温至目标温度后保温0～120min，在升温过程和保温阶段同时施加1～10kVcm极化电场，之后随炉降温至室温；得到基于相变调控提升温度稳定性且兼具高储能特性的钛酸锶钡-钛酸铋钠基陶瓷材料，所述陶瓷材料在1kHz的频率下介电常数＞3000、在≤130kvcm的低场强下Wrec＞2.1Jcm3，η＞64%，在＞300℃的高温环境中满足TCC≤±15%，并且满足TCC≤±10%要求的温度区间向＞330℃的高温延伸。

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