一种钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开一种高剩余极化强度兼具高退极化温度的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，属于功能陶瓷领域。本发明专利技术陶瓷材料的组成为：(1‑x){(1‑z)Bi<subgt;0.5</subgt;Na<subgt;0.5</subgt;(Ti<subgt;1‑y</subgt;Mn<subgt;y</subgt;)O<subgt;3</subgt;‑zBiGaO<subgt;3</subgt;}‑xZnO，其中，0<x≤0.10，0<y≤0.01，0<z≤0.02。通过调整ZnO的添加量，同时提高陶瓷剩余极化强度和退极化温度，其剩余极化强度最高可达47.56μC/cm<supgt;2</supgt;，退极化温度最高可达214℃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高剩余极化强度兼具高退极化温度的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料及其制备方法，属于功能材料领域。

技术介绍

1、铁电材料是指在一定的温度范围内,具有自发极化且自发极化矢量的取向随外电场的改变而变化的材料,其中应力场下的相变行为主要在铁电脉冲领域中起着至关重要的作用。其应用机理是极化后存在大的剩余极化强度(pr)，能保留大量的束缚电荷。在冲击压缩过程中，束缚电荷可以在几微秒内释放从而产生一个强的电流或电压脉冲，从而输出兆瓦级功率的脉冲能量。

2、为了实现高输出电流，用于铁电脉冲电源的铁电材料首先应具有较大的剩余极化强度(pr)。其次，器件在使用过程中需保持良好的温度稳定性，因此要求材料应具有较高的退极化温度(td)。目前，pzt95/5铁电陶瓷是铁电脉冲电源的材料之一，但其铅元素的毒性，引起了环境以及人类健康问题是迫切需要寻求无铅替代品。钛酸铋钠(bi0.5na0.5tio3，bnt)作为典型的无铅铁电陶瓷，是一种a位复合离子钙钛矿型铁电体，具有优异的铁电性能和较高的居里温度。但是纯bnt陶瓷矫顽场高、电导率高，难极化。根据目前的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，其特征在于，化学通式为：(1-x){(1-z)Bi0.5Na0.5(Ti1-yMny)O3-zBiGaO3}-xZnO，其中，0<x≤0.10，0<y≤0.01，0<z≤0.02。

2.如权利要求1所述的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，其特征在于，化学通式为：(1-x){0.99Bi0.5Na0.5(Ti0.995Mn0.005)O3-0.01BiGaO3}-xZnO。

3.如权利要求2所述的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，其特征在于，化学式为：0.96{0.99Bi0.5Na0.5(Ti0.995Mn0.005)O3...

【技术特征摘要】

1.一种钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，其特征在于，化学通式为：(1-x){(1-z)bi0.5na0.5(ti1-ymny)o3-zbigao3}-xzno，其中，0<x≤0.10，0<y≤0.01，0<z≤0.02。

2.如权利要求1所述的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，其特征在于，化学通式为：(1-x){0.99bi0.5na0.5(ti0.995mn0.005)o3-0.01bigao3}-xzno。

3.如权利要求2所述的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料，其特征在于，化学式为：0.96{0.99bi0.5na0.5(ti0.995mn0.005)o3-0.01bigao3}-0.04zno。

4.一种如权利要求1～3中任意一项所述的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的钛酸铋钠基无铅铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭萍，罗星鑫，聂恒昌，王根水，
申请(专利权)人：福建理工大学，
类型：发明
国别省市：