一种快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷及其制备方法和应用，(100‑x‑y)mol％Na<subgt;0.5</subgt;Bi<subgt;0.5</subgt;TiO<subgt;3</subgt;‑x mol％K<subgt;0.5</subgt;Bi<subgt;0.5</subgt;TiO<subgt;3</subgt;‑y mol％Sr<subgt;0.25</subgt;Ca<subgt;0.25</subgt;Na<subgt;0.25</subgt;Bi<subgt;0.25</subgt;Ti<subgt;0.69</subgt;Zr<subgt;0.14</subgt;Sn<subgt;0.17</subgt;O<subgt;3</subgt;‑zwt％MeF<subgt;2</subgt;，18＜x＜22.9,5.9＜y＜9.5,4.6＜z＜6.7，Me＝Ca，Sr，Ba；原料粉体混合后，球磨、预烧，倒入模具后，经过放电等离子烧结得到陶瓷块体材料，有效储能密度为7.1J/cm<supgt;3</supgt;，且其优异的介电温度稳定性满足用于X9R电容器的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及x9r温度稳定型高脉冲功率陶瓷电容器，具体为一种快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，由于电子设备和电力系统的快速发展，对同时具有宽工作温区和高功率密度的储能材料的需求日益增加。此外，由于空气污染和气候变化的问题日益加剧，研究人员正在积极寻找新的环保储能材料。

2、与化学电池和电化学电容器相比，电介质储能电容器具有高功率密度的优点，充电/放电时间短以及高循环可靠性等优点。在众多的电介质储能电容器材料中，块体陶瓷电容器因其相对较高的介电常数、适中的击穿场强、优异的热稳定性、优越的机械强度和低成本而得到广泛关注。

3、随着科技的快速发展，在过去的几十年里，新型快速烧结技术被用于高通量制备先进陶瓷材料。其中，放电等离子烧结(sps)已经成为一种先进的烧结技术，主要是因为与传统工艺相比，它可以在较低的同源温度下以较短的持续时间将各种材料烧结到全密度，并保持晶粒尺寸。与传统烧结中的外部供热相比，这些优势在很大程度上归因于sps中的局部内部发热机制。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷,其特征在于，所述无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷为(100-x-y)mol％Na0.5Bi0.5TiO3-x mol％K0.5Bi0.5TiO3-y mol％Sr0.25Ca0.25Na0.25Bi0.25Ti0.69Zr0.14Sn0.17O3-zwt％MeF2，18＜x＜22.9,5.9＜y＜9.5,4.6＜z＜6.7，Me＝Ca，Sr，Ba任意一种。

2.一种权利要求1所述快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷,其特征在于，所述无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷为(100-x-y)mol％na0.5bi0.5tio3-x mol％k0.5bi0.5tio3-y mol％sr0.25ca0.25na0.25bi0.25ti0.69zr0.14sn0.17o3-zwt％mef2，18＜x＜22.9,5.9＜y＜9.5,4.6＜z＜6.7，me＝ca，sr，ba任意一种。

2.一种权利要求1所述快速烧结技术制备的具有优异介电温度稳定性的无铅环保钛酸铋钠基复合介质储能陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述进行球磨，球磨转速为330-360rpm，时间为28～29h。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述高温预烧，是置于氧化铝坩埚中进行高温预烧；预烧温度为835～855℃，保温时间为5.5～6.5h。

【专利技术属性】
技术研发人员：李天宇，尹佳佳，何佳欢，谢爱文，蒋雪雯，方厦，马海强，阿塔尔·拉赫曼，周聪，尹双，谢新春，左如忠，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：