具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷及其制备方法，具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷的制备方法，将改性SrTiO3基储能介质陶瓷生瓷带、TiO2生瓷带、改性SrTiO3基储能介质陶瓷生瓷带依次堆叠放置，形成三明治结构，并经冷等静压成型后，得到复合素坯，将复合素坯经排胶后在1220‑1270℃下烧结1‑2小时，即得到具有异质层状结构的SrTiO3基储能陶瓷。本发明专利技术在SrTiO3基陶瓷中引入相对较低介电常数和高绝缘性的金红石TiO2陶瓷层，形成了具有三明治结构的异质层状介质陶瓷，大幅度提升了SrTiO3基储能介质陶瓷的击穿场强，保证了该介质陶瓷可以在更高的电压下工作。本发明专利技术制备出的具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷，其最大储能密度从1.7J/cm

SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics with heterogeneous layered structure and their preparation methods

The invention discloses SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics with heterogeneous layered structure and its preparation method, and the preparation method of SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics with heterogeneous layered structure. Modified SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics raw ceramics tape, titanium dioxide raw ceramics tape and modified SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics raw ceramics tape are stacked and placed sequentially to form sandwich structure, which is formed by cold isostatic pressing. The SrTiO3-based energy storage ceramics with heterogeneous layered structure can be obtained by sintering the composite billet at 1200 1270 C for 1 2 hours. The invention introduces a rutile titanium dioxide ceramic layer with relatively low dielectric constant and high insulation into SrTiO3-based ceramics, forms a heterogeneous layered dielectric ceramics with sandwich structure, greatly improves the breakdown field strength of SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics, and ensures that the dielectric ceramics can work at a higher voltage. The SrTiO3-based energy storage dielectric ceramics with heterogeneous layered structure prepared by the invention have a maximum energy storage density of 1.7J/cm.

【技术实现步骤摘要】
具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及储能介质陶瓷领域，具体涉及具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷及其制备方法。
技术介绍
储能介质陶瓷具有大电流放电，快速充放电的特点，被广泛的应用于军工、医疗、环境处理等领域。其储能的密度与介质陶瓷的介电常数成正比，与击穿场强的二次方成正比。因此，要获得具有高储能密度的介质陶瓷材料，需要提高其介电常数和增加其击穿场强。SrTiO3具有高的介电常数(～290@1KHz)，低的介电损耗(<0.01@1KHz)和高的理论击穿场强(1600kV/cm)，成为了储能介质陶瓷的代表性材料。然而，由于陶瓷制备过程中导致的不可避免的微结构缺陷，其实际击穿场强(8-12kV/mm)远远小于其理论。为了提升其储能密度，尤其是增加击穿场强，传统的方式是采用离子置换、添加低熔点烧结助剂等手段使其陶瓷具有均匀细晶的显微结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了改性SrTiO3基储能介质陶瓷及其制备方法，具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性SrTiO3基储能介质陶瓷，其特征在于，以质量份数计，包括100份的SrTiO3、5‑8份的Pb3O4 、2‑4份的Bi2O3、0.5‑1份的SiO2、0.8‑1.5份的Al2O3。

【技术特征摘要】
1.一种改性SrTiO3基储能介质陶瓷，其特征在于，以质量份数计，包括100份的SrTiO3、5-8份的Pb3O4、2-4份的Bi2O3、0.5-1份的SiO2、0.8-1.5份的Al2O3。2.一种改性SrTiO3基储能介质陶瓷的制备方法，其特征在于，以质量份数计，将100份的SrTiO3、5-8份的Pb3O4、2-4份的Bi2O3、0.5-1份的SiO2、0.8-1.5份的Al2O3，研磨混合均匀，所述SrTiO3由摩尔比1:1的SrCO3和TiO2在高温下制的；混合均匀后在900℃煅烧3小时，即可获得SrTiO3基储能介质陶瓷。3.根据权利要求2所述的一种改性SrTiO3基储能介质陶瓷的制备方法，其特征在于：所述TiO2选用金红石型。4.一种具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷，其特征在于：包括TiO2生瓷带以及权利要求1所述的改性SrTiO3基储能介质陶瓷生瓷带，所述TiO2生瓷带为两个改性SrTiO3基储能介质陶瓷生瓷带的夹层。5.根据权利要求4所述的一种具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷，其特征在于：所述改性SrTiO3基储能介质生瓷带为28-32微米，TiO2生瓷带的膜厚为3-15微米。6.根据权利要求4或5所述的一种具有异质层状结构的SrTiO3基储能介质陶瓷，其特征在于：两个所述改性SrTiO3基储能介质生瓷带的厚度相同，且TiO2生瓷带的厚度占两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬松，李惠琴，余洪滔，杨亚函，
申请(专利权)人：西南科技大学，方兴河北新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51