一种Lu、Ta同时施主掺杂的钛酸锶基巨介电陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电子功能材料技术领域，提供了一种Lu、Ta同时施主掺杂的SrTiO<subgt;3</subgt;基巨介电陶瓷材料及其制备方法。本发明专利技术利用Lu和Ta分别在SrTiO<subgt;3</subgt;的A(Sr)位和B(Ti)位同时施主掺杂，并结合氮气烧结的方式，通过固相合成法得到了的Lu、Ta同时施主掺杂的SrTiO<subgt;3</subgt;基巨介电陶瓷材料，该陶瓷材料具有巨介电效应，介电损耗小，介电常数的频率、温度稳定性良好，满足电子元器件小型化和储能器件对电介质材料的需求；并且，本发明专利技术中掺杂剂Ta<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;和Lu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的用量较少，能降低生产成本；本发明专利技术涉及的制备方法简单，重复性好，成品率高，成本较低，便于商业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子功能材料，尤其涉及一种lu、ta同时施主掺杂的钛酸锶基巨介电陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

1、巨介电陶瓷广泛应用于电子器件的微型化。常见的巨介电陶瓷有tio2基、nio基、cacu3ti4o12基、batio3基和srtio3基陶瓷等。这些陶瓷材料虽然被广泛的研究报道，但由于材料本身的缺陷，影响了它们的应用。例如tio2基陶瓷的应用受其击穿强度较低(5～10kv/mm)的限制；nio基陶瓷和cacu3ti4o12基陶瓷则受限于难以降低的介电损耗(＞0.1)；batio3基陶瓷在居里温度(～125℃)下会发生铁电相变导致其介电常数急剧增加到～10000，这会影响其在高温条件下的应用。相较于上述陶瓷，srtio3基陶瓷具有高击穿强度(～25kv/mm)、低介电损耗(～0.005)和较低的频率、温度依赖性等优点而受到关注。但纯srtio3存在着本征介电常数(～300)较低的问题。因此提升srtio3基陶瓷介电性能的具有极其重要的应用意义。

2、掺杂改性与非氧化气氛烧结可以有效地提升srtio3基巨介电陶瓷的介电常数。例如wang本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Lu、Ta同时施主掺杂的SrTiO3基巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次球磨和二次球磨的条件独立的包括：球磨转速为250～350rpm，球磨时间为5～7h，球磨介质为去离子水。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成的温度为1150～1250℃，保温时间为3～5h；升温至所述合成的温度的升温速率为4～6℃/min；所述合成的气氛为空气。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇溶液的浓度为3～5wt.％；所述粘结...

【技术特征摘要】

1.一种lu、ta同时施主掺杂的srtio3基巨介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次球磨和二次球磨的条件独立的包括：球磨转速为250～350rpm，球磨时间为5～7h，球磨介质为去离子水。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成的温度为1150～1250℃，保温时间为3～5h；升温至所述合成的温度的升温速率为4～6℃/min；所述合成的气氛为空气。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇溶液的浓度为3～5wt.％；所述粘结剂的用量为所述合成粉质量的1～2％；所述水的用量为所述合成粉质量的0.5～1％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干压成型的压力为13～17mpa；所述陶瓷坯体的直径为8～12mm，厚度为1～2mm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩娇，何佳麒，陈力，曾一明，杞文涵，周菊，贾文磊，李梦虹，
申请(专利权)人：云南贵金属实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：