一种B位掺杂的BaTiO3基高熵介电陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种B位掺杂的BaTiO<subgt;3</subgt;基高熵介电陶瓷及其制备方法，属于无机电介质陶瓷领域。本发明专利技术所述无铅、高击穿场强、高储能效率的BaTiO<subgt;3</subgt;基高熵介电陶瓷，其化学式为Ba(Ti<subgt;0.2</subgt;Zr<subgt;0.2</subgt;Nb<subgt;0.2</subgt;X<subgt;0.2</subgt;Y<subgt;0.2</subgt;)O<subgt;3</subgt;，其中X、Y包括两种组合方第一种X为Yb，Y为Hf；第二种X为Y，Y为Sn其制备过程包括：首先按照化学计量比称取原料BaCO<subgt;3</subgt;、TiO<subgt;2</subgt;、ZrO<subgt;2</subgt;、Nb<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;、Yb<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、HfO<subgt;2</subgt;或者BaCO<subgt;3</subgt;、TiO<subgt;2</subgt;、ZrO<subgt;2</subgt;、Nb<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;、Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、SnO<subgt;2</subgt;；然后采用湿法球磨混合均匀，干燥、煅烧，二次球磨，干燥、研磨即得到所需的样品粉末；将适量粉末通过快速热压烧结炉在低气压环境下采用分段烧结法烧结，退火即可得到陶瓷块体。该高熵陶瓷具有击穿场强高、剩余极化强度小、储能效率高和温度稳定性好等优点，在无机储能电容器领域具有广泛的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种b位掺杂的batio3基高熵介电陶瓷及其制备方法，属于无机电介质陶瓷领域。

技术介绍

1、随着电子技术的快速发展，更严苛的应用环境对介电陶瓷的储能性能提出了越来越高的要求。在此背景下，钛酸钡基陶瓷作为一种典型的无铅介电陶瓷，因其成本低、无环境污染、优异的介电性能等优势而备受关注。然而，钛酸钡的剩余极化强度高、击穿场强低、介电性能不稳定等缺点造成了其储能密度和效率低下。因此，寻求创新途径来改善钛酸钡陶瓷的介电性能和储能性能具有重要意义。

2、大量的相关研究表明，通过在batio3的a位或b位掺杂多种阳离子可大幅提高其性能。掺杂不同阳离子可增加氧八面体内的无序性和复杂性，有利于改善储能性能和介电性能。例如，nb5+的掺入有助于提高介电常数，zr、sn和hf取代ti有助于抑制ti4+和ti3+之间跳变引起的漏电流，提高击穿场强。因此，借助于对batio3的a位或b位进行多种阳离子的掺杂，有望显著提升其性能。这种方法可能在提高材料性能方面具有重要意义，并值得进一步深入研究和探索。

3、近年来，高熵陶瓷作为一种由高熵合金演变本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种B位掺杂的BaTiO3基高熵介电陶瓷，其特征在于：所述BaTiO3基高熵介电陶瓷的化学式为：Ba(Ti0.2Zr0.2Nb0.2X0.2Y0.2)O3，其中X、Y包括两种组合方第一种X为镱，Y为铪；第二种X为钇，Y为锡。

2.权利要求1所述B位掺杂的BaTiO3基高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述B位掺杂的BaTiO3基高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(1)应该严格按照化学式Ba(Ti0.2Zr0.2Nb0.2X0.2Y0.2)O3中各元素的计量比称取原料。

4.根据权利要求2所述B位掺杂的B...

【技术特征摘要】

1.一种b位掺杂的batio3基高熵介电陶瓷，其特征在于：所述batio3基高熵介电陶瓷的化学式为：ba(ti0.2zr0.2nb0.2x0.2y0.2)o3，其中x、y包括两种组合方第一种x为镱，y为铪；第二种x为钇，y为锡。

2.权利要求1所述b位掺杂的batio3基高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述b位掺杂的batio3基高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(1)应该严格按照化学式ba(ti0.2zr0.2nb0.2x0.2y0.2)o3中各元素的计量比称取原料。

4.根据权利要求2所述b位掺杂的batio3基高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(1)中baco3、tio2、zro2、nb2o5、yb2o3、hfo2、y2o3和sno2的纯度≥99％。

5.根据权利要求2所述b位掺杂的batio3基高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(2)中球磨的条件为：球磨转速≥300rpm，球磨时间≥24h；球磨介质为无水乙醇和zro2球，其中zro2球：粉料：无水乙醇的质量比为4：1：4，干燥的温度为80～120℃，干燥时间≥12h；煅烧过程为以10～15℃/min的升温速率将温度从室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟彬，潘晓宇，房聪聪，马志远，平鑫宇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：