一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，属于电子功能陶瓷技术领域。本发明专利技术将硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰、硝酸银和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系A；将乙二醇和稀硝酸逐滴滴加到体系A中，搅拌至固体全部溶解得到混合溶液B；将混合溶液B置于温度为80~90℃条件下搅拌恒温处理至混合溶液B转变成湿凝胶C；将湿凝胶C干燥、研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米粉体；将纳米粉体研磨并成型，再进行二次焙烧即得La

Preparation of a silver doped lanthanum calcium manganese oxide polycrystalline ceramic target

The invention relates to a preparation method of silver doped lanthanum calcium manganese oxide polycrystalline ceramic target, which belongs to the technical field of electronic functional ceramics. The invention adds lanthanum nitrate, calcium nitrate, manganese nitrate, silver nitrate and citric acid into a methanol solvent to mix evenly and obtain the system A. The glycol and dilute nitric acid are added to the system A drop by drop, stirring to the solid solution to obtain the mixed solution B; mixing the solution B at a temperature of 80 ~90 centigrade, stirring the thermostatic treatment to the mixed solution B and transforming it into a wet gel C; drying the wet gel C. The gel powder was obtained by grinding, and the nano powder was prepared by pre calcining the gel powder. The nano powder was ground and molded and then roasted two times to obtain La powder.

【技术实现步骤摘要】
一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法
本专利技术涉及一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，属于电子功能陶瓷

技术介绍
LaCaMnO3作为一种强关联氧化物具有多种特殊的物理性能，其具备的巨磁阻效应、金属-绝缘体转变行为在光电快速器件、辐射热测量仪、高密度磁存储磁头、制冷器以及红外探测仪，具有非常大的研究与应用价值。对于LaCaMnO3材料体系中，它具有非常重要的两个电学性能参数：金属-绝缘体转变温度（Tp）及电阻温度系数（TCR）。Tp体现的是材料的应用范围，尽量控制在室温附近较好，TCR值则表示材料对于温度的敏感程度，它决定了探测器件应用的可能性。而目前单纯的LaCaMnO3的TCR较低，很大程度上限制了该类材料的应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，本专利技术通过银掺杂镧钙锰氧，使LaCaMnO3体系材料的TCR得到显著提高，用溶胶凝胶法使硝酸银直接与La1-xCaxMnO3熬合成一体，使得硝酸银中的银均匀掺杂于La1-xCaxMnO3得到La1-xCaxMnO3:Agy多晶陶瓷靶材，使得材料的TCR高达57.04%·K-1。一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，具体步骤如下：（1）将硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰、硝酸银和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系A；（2）将乙二醇和稀硝酸逐滴滴加到体系A中，搅拌至固体全部溶解得到混合溶液B；（3）将步骤（2）混合溶液B置于温度为80~90℃条件下搅拌恒温处理至混合溶液B转变成湿凝胶C；（4）将步骤（3）湿凝胶C干燥、研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米粉体；（5）将步骤（4）纳米粉体研磨并成型，再进行二次焙烧即得La1-xCaxMnO3:Agy多晶陶瓷靶材，其中0＜x≤0.5，0＜y≤0.3。所述步骤（1）硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰、硝酸银和柠檬酸的摩尔比为(1-x):x:1:y:(4~5)，其中0＜x≤0.5，0＜y≤0.3。所述步骤（1）甲醇与柠檬酸的摩尔比为(2~3):1，甲醇作为胶体螯合的溶剂。所述步骤（2）乙二醇与柠檬酸的摩尔比为1:(2~3)，稀硝酸浓度为5~8mol/L，乙二醇作为分散剂，柠檬酸为螯合剂，稀硝酸可抑制银的水解，稀硝酸的加入量极微量。所述步骤（3）的搅拌过程中搅拌速率在溶胶变黏稠时逐渐变慢。优选的，所述步骤（4）干燥温度为140~180℃，干燥时间为8~12h。所述步骤（4）预烧的方法为凝胶粉匀速升温至温度为150~200℃时焙烧1~1.5h，再匀速升温至温度为350~400℃焙烧1~1.5h，最后升温至温度为480~500℃焙烧8~9h。所述步骤（5）二次焙烧的温度为1450~1500℃，焙烧时间为12~15h。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过溶胶凝胶法在La1-xCaxMnO3中掺杂硝酸银中银得到La1-xCaxMnO3:Agy多晶陶瓷靶材，使多晶陶瓷材料的电阻率（ρ）明显降低、金属-绝缘转变温度（Tp）更加接近室温和电阻温度系数（TCR）显著提高，TCR高达57.04%·K-1；并且本专利技术方法制备方便且周期短，制备成本低，可进行大批量工业生产。附图说明图1为对比例1~2、实施例1多晶陶瓷靶材的ρ-T曲线图；图2为对比例1的La0.67Ca0.33MnO3多晶陶瓷靶材的TCR曲线图；图3为对比例2所得La0.67Ca0.33MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的TCR曲线图；图4为实施例1所得La0.67Ca0.33MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的TCR曲线图；图5为实施例1所得La0.67Ca0.33MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的XRD图谱；图6为实施例1所得La0.67Ca0.33MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的SEM图谱；图7为实施例1所得La0.67Ca0.33MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的EDS图谱；图8为实施例1~3La0.67Ca0.33MnO3:Ag（0.1~0.3）多晶陶瓷靶材的TCR曲线对比图。图9为实施例4La0.7Ca0.3MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的TCR曲线图；图10为实施例5La0.5Ca0.5MnO3:Ag0.1多晶陶瓷靶材的TCR曲线图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。对比例1：一种镧钙锰氧多晶陶瓷靶材（La0.67Ca0.33MnO3）的制备方法，具体步骤如下：（1）将硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系A；其中硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰和柠檬酸的摩尔比为0.67:0.33:1:4，甲醇与柠檬酸的摩尔比为3:1，甲醇作为胶体螯合的溶剂；（2）将乙二醇和稀硝酸逐滴滴加到体系A中，搅拌至固体全部溶解得到混合溶液B；其中乙二醇与柠檬酸的摩尔比为1:2，稀硝酸浓度为6mol/L，乙二醇作为分散剂，柠檬酸为螯合剂，稀硝酸可抑制银的水解，稀硝酸的加入量为8滴；（3）将步骤（2）混合溶液B置于温度为82℃条件下搅拌恒温处理，溶剂缓慢蒸发至混合溶液B转变成湿凝胶C；其中搅拌过程中搅拌速率在溶胶变黏稠时逐渐变慢；（4）将步骤（3）湿凝胶C置于温度为140℃条件下干燥12h，研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米粉体；其中预烧的方法为凝胶粉匀速升温至温度为200℃时焙烧1h，再匀速升温至温度为400℃焙烧1h，最后升温至温度为500℃焙烧8h；（5）将步骤（4）纳米粉体研磨并成型，再进行二次焙烧即得La0.67Ca0.33MnO3多晶陶瓷靶材，其中二次焙烧的温度为1450℃，焙烧时间为12h；本对比例未掺杂的La0.67Ca0.33MnO3多晶陶瓷靶材的ρ-T曲线图见图1，La0.67Ca0.33MnO3多晶陶瓷靶材的TCR曲线图见图2，由图1和图2可知，未掺杂的La0.67Ca0.33MnO3多晶陶瓷靶材的电阻率（ρ）为0.03219Ω·cm，金属-绝缘转变温度（Tp）为266.62K，电阻温度系数（TCR）为34.88%·K-1。对比例2：一种镧钙锰氧多晶陶瓷靶材（La0.67Ca0.33MnO3:Ag0.1）的制备方法，具体步骤如下：（1）将硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系A；其中硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰和柠檬酸的摩尔比为0.67:0.33:1:4，甲醇与柠檬酸的摩尔比为3:1，甲醇作为胶体螯合的溶剂；（2）将乙二醇和稀硝酸逐滴滴加到体系A中，搅拌至固体全部溶解得到混合溶液B；其中乙二醇与柠檬酸的摩尔比为1:2，稀硝酸浓度为6mol/L，乙二醇作为分散剂，柠檬酸为螯合剂，稀硝酸可抑制银的水解，稀硝酸的加入量为6滴；（3）将步骤（2）混合溶液B置于温度为82℃条件下搅拌恒温处理，溶剂缓慢蒸发至混合溶液B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n（1）将硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰、硝酸银和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系A；/n（2）将乙二醇和稀硝酸逐滴滴加到体系A中，搅拌至固体全部溶解得到混合溶液B；/n（3）将步骤（2）混合溶液B置于温度为80~90℃条件下搅拌恒温处理至混合溶液B转变成湿凝胶C；/n（4）将步骤（3）湿凝胶C干燥、研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米粉体；/n（5）将步骤（4）纳米粉体研磨并成型，再进行二次焙烧即得La

【技术特征摘要】
1.一种银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰、硝酸银和柠檬酸加入到甲醇溶剂中混合均匀得到体系A；
（2）将乙二醇和稀硝酸逐滴滴加到体系A中，搅拌至固体全部溶解得到混合溶液B；
（3）将步骤（2）混合溶液B置于温度为80~90℃条件下搅拌恒温处理至混合溶液B转变成湿凝胶C；
（4）将步骤（3）湿凝胶C干燥、研磨得到凝胶粉，凝胶粉预烧处理得到纳米粉体；
（5）将步骤（4）纳米粉体研磨并成型，再进行二次焙烧即得La1-xCaxMnO3:Agy多晶陶瓷靶材，其中0＜x≤0.5，0＜y≤0.3。


2.根据权利要求1所述银掺杂镧钙锰氧多晶陶瓷靶材的制备方法，其特征在于：步骤（1）硝酸镧、硝酸钙、硝酸锰、硝酸银和柠檬酸的摩尔比为(1-x):x:1:y:(4~5)，其中0＜x≤0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈清明，孙鹏，张辉，杨盛安，王程一，李陵，李兵兵，王晓今，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53