一种塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷及其制备方法。所述锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷的化学式为(Pb<subgt;0.975‑x</subgt;La<subgt;0.02</subgt;Sr<subgt;x</subgt;)(Zr<subgt;0.5</subgt;Sn<subgt;0.37</subgt;Ti<subgt;0.13</subgt;)<subgt;0.9975</subgt;O<subgt;3</subgt;，其中，0<x≤0.10；采用闪烧技术烧结制备得到所述塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷；其中，设置初始电场强度为100～300V/cm，闪烧炉体升温速率为5～15℃/min；待电流检测计示数达到μA数量级时，提升电场强度至200～500V/cm；待电流密度值达到10～30mA/mm<supgt;2</supgt;后，保持稳定的电流密度90～200s；优选地，闪烧炉体升温速率为8～12℃/min。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料研究与技术开发领域，具体涉及一种塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

1、作为脉冲功率电源的储能元件，电容器在整个储能设备中占很大比重，是极为重要的关键部件。提高电容器储能密度对增大脉冲电源的功率，减小设备重量和体积，满足小型化、高功率化发展具有重要作用。因此，研制高性能脉冲电容器已成为当前脉冲功率
的研究重点和迫切任务。

2、与线性介质材料和铁电材料相比，反铁电材料具有高储能密度、快充快放等优点，已成为当前高性能脉冲电容器应用中十分重要的候选材料，备受青睐。高性能反铁电多层电容器是国内外脉冲功率电容器未来发展的重点方向之一，可满足元器件小型化、高功率化发展要求，但存在较高技术壁垒。

3、反铁电材料的反铁电-铁电相变带来高储能的同时也伴随较大的体积应变(～0.5％)，当大体积变化发生在纳秒时间内必将在陶瓷内部产生较大内应力，容易使裂纹快速萌生、扩展，从而陶瓷被击穿失效导致短充放电寿命。目前主要通过降低工作电场(～转折电场)，牺牲部分储能密度来延长充放电寿命，并没有充分发挥其高储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷，其特征在于，所述锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷的化学式为(Pb0.975-xLa0.02Srx)(Zr0.5Sn0.37Ti0.13)0.9975O3，其中，0<x≤0.10；采用闪烧技术烧结制备得到所述塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷；其中，设置初始电场强度为100～300V/cm，闪烧炉体升温速率为5～15℃/min；待电流检测计示数达到μA数量级时，提升电场强度至200～500V/cm；待电流密度值达到10～30mA/mm2后，保持稳定的电流密度90～200s；

2.根据权利要求1所述的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷，其特征在于，所述锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷的化学式为(pb0.975-xla0.02srx)(zr0.5sn0.37ti0.13)0.9975o3，其中，0<x≤0.10；采用闪烧技术烧结制备得到所述塑性增强的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷；其中，设置初始电场强度为100～300v/cm，闪烧炉体升温速率为5～15℃/min；待电流检测计示数达到μa数量级时，提升电场强度至200～500v/cm；待电流密度值达到10～30ma/mm2后，保持稳定的电流密度90～200s；

2.根据权利要求1所述的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷，其特征在于，设置初始电场强度为100～150v/cm，待电流检测计示数达到μa数量级时，提升电场强度至200～300v/cm。

3.根据权利要求1或2所述的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷，其特征在于，所述锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷的平均硬度为6～7mpa；所述锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷的平均模量为160～175mpa。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的锆锡钛酸铅镧基反铁电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述球磨的方式为湿法球磨，以氧化锆球为球磨介质，去离子水/无水乙醇为球磨剂，按照混合粉体：氧化锆球：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学锋，李林海，罗越，曹菲，王根水，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：