一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料及制备方法，在ABO3的基础上，A位和B位分别掺杂五种元素合成的固溶体，再结合固相方法及特定的制备工艺，制备高熵钙钛矿陶瓷材料，得到的高熵钙钛矿陶瓷材料具有晶粒尺寸极小的亚微米级微观结构，有利于陶瓷中击穿场强的提高，更容易获得大的可回收能量密度和效率。本发明专利技术将高熵的概念运用于介电陶瓷材料中，考虑到烧结过程中Na2CO3、Bi2O3的挥发现象，对其进行过量掺杂，探究不同的掺杂含量对高熵钙钛矿陶瓷材料相结构的影响并获得最优掺杂，使实验结果更具有说服力。通过多主元的结合方式以及利用高熵材料特有的效应，使其性能获得提高，为介电陶瓷材料的设计提供新思路。路。路。

【技术实现步骤摘要】
一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料及制备方法


[0001]本专利技术属于介电陶瓷材料
，涉及一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料及制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的持续发展，对于电子元器件小型化的需求不断提高。电介质电容器有着高功率密度、快速充放电和循环寿命长等优势，是微电子器件的重要组成部分，在电子领域无可替代。然而，其主要研究瓶颈是相对较低的可回收能量密度和热损耗击穿的风险，这阻碍了介电储能器件的大规模应用和向小型化方向发展。
[0003]随着人们对新型材料的需求日益迫切，开发具有优异性能的新型介电陶瓷成为了科学家们的研究热点。近年来，“高熵”这种打破常规的材料设计理念被提出，已成为介电储能研究领域的新策略。由于其性能的优异性，高熵的概念获得了研究者广泛的关注并延伸到了高熵陶瓷、复合材料等领域，为新材料的成分设计和性能调控提供了新的机遇。高熵陶瓷是一类具有多主元构成的单相陶瓷材料，从化学成分的角度定义，高熵陶瓷被认为是在单一位点上存在五种及以上的元素按元素之间摩尔比相似或相等混合形成的固溶体。从熵的角度定义本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料，其特征在于，高熵钙钛矿陶瓷材料的化学组成为(Na
1/8
Ba
1/4
Ca
1/4
Sr
1/4
Bi
1/8
)(Y
1/8
Zr
1/4
Sn
1/4
Ti
1/4
Nb
1/8
)O3，具有微观晶粒结构。2.一种亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将Na2CO3、SrCO3、TiO2、BaCO3、SnO2、Nb2O5、CaCO3、Bi2O3、Y2O3和ZrO2混合，得到混合物A；步骤二、将混合物A依次进行球磨、烘干和压块后，预烧形成主晶相粉体；步骤三、对预烧形成主晶相粉体依次进行球磨、烘干、造粒和过筛后得到粉粒；步骤四、将粉粒压成陶瓷生坯，烧结直至冷却至室温，得到高熵钙钛矿陶瓷材料。3.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，Na2CO3、SrCO3、TiO2、BaCO3、SnO2、Nb2O5、CaCO3、Bi2O3、Y2O3和ZrO2的摩尔比为1：4：4：4：1：1：4：4：4：1。4.根据权利要求2所述的亚微米细晶结构的高熵钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，球磨时间为12...

【专利技术属性】
技术研发人员：高攀，张蓉婕，黄鑫烨，王汉俊，谷坤仪，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：