一种应用于储能的K2O‑Na2O‑Nb2O5‑SiO2‑B2O3系统玻璃陶瓷材料及其制备方法技术方案

本发明专利技术涉及一种应用于储能的K2O‑Na2O‑Nb2O5‑SiO2‑B2O3系统玻璃陶瓷材料及其制备方法，是由摩尔比为15：15：30：4：2：(2～5)的K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、SiO2、H3BO3以及BaF2经混合熔融、成型、退火及晶化处理制得的。本发明专利技术原料中具备碱金属氧化物，在玻璃系统中作为网络外体存在，破坏玻璃网络结构，因此简化了玻璃配方，不仅降低了成本也在根本上减少了析出杂相的种类，采用熔融法，原料高度均匀反应，实验操作简单，经过退火后能够有效消除内部应力，同时晶化处理时采用分段保温，让晶相生长更加完全，析晶更彻底，并利于得到内部晶粒更细、均匀化程度更高和储能密度更高的玻璃陶瓷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃陶瓷材料及其制备方法，特别涉及一种应用于储能的K2O-Na2O-Nb2O5-SiO2-B2O3系统玻璃陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
随着脉冲功率技术的发展，人们对于其中储能元件储能密度提出了更高的要求，与其它装置相比，电容器具有放电功率大，利用效率高，储能密度上升空间大等优点，正逐渐成为脉冲功率设备中的储能元件而被广泛使用。根据线性电介质的储能密度计算公式可得储能元件的储能密度与其自身的相对介电常数与击穿场强有关。铁电体具有高的介电常数，而玻璃材料具有很高的击穿场强，因此采用铁电玻璃陶瓷作为储能材料的候选是理想选择之一。目前铌酸盐玻璃陶瓷是储能玻璃陶瓷的热点研究，但大多围绕铌酸锶钡玻璃粉体或陶瓷展开研究，但是铌酸锶钡玻璃陶瓷的制备过程中所用原料较为复杂，还存在原料利用不高的缺陷；而对于铌酸钾钠玻璃陶瓷材料研究甚少。铌酸钾钠(即(K,Na)NbO3)属于典型钙钛矿晶体结构。ABO3型的钙钛矿晶体结构是一种稳定且应用广泛的晶型是典型铁电<br>体，不仅在铁电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于储能的K2O‑Na2O‑Nb2O5‑SiO2‑B2O3系统玻璃陶瓷材料，其特征在于：是由摩尔比为15：15：30：4：2：(2～5)的K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、SiO2、H3BO3以及BaF2经混合熔融、成型、退火及晶化处理制得的。

【技术特征摘要】
1.一种应用于储能的K2O-Na2O-Nb2O5-SiO2-B2O3系统玻璃陶瓷材料，其特征在于：是
由摩尔比为15：15：30：4：2：(2～5)的K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、SiO2、H3BO3以及
BaF2经混合熔融、成型、退火及晶化处理制得的。
2.一种应用于储能的K2O-Na2O-Nb2O5-SiO2-B2O3系统玻璃陶瓷材料的制备方法，其特
征在于，包括如下步骤：
1)按照15K2O-15Na2O-30Nb2O5-4SiO2-2B2O3-(2～5)BaF2的摩尔比称取K2CO3，Na2CO3，
Nb2O5，SiO2，H3BO3以及BaF2并混合；
2)将步骤1)中的混合物加热直至形成混合均匀的熔体；将熔体倒入模具成型，得到
玻璃样品，再对玻璃样品进行退火处理；
3)将经过退火处理的玻璃样品进行晶化处理，晶化处理是依次在705～720℃和900～
920℃保温，保温总时间为5h，得到K2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲永平，郑晗煜，柳晓燕，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61