一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料及制备方法，涉及储能陶瓷电介质材料技术领域，其中，无铅钙钛矿陶瓷材料由Bi<subgt;0.5</subgt;Na<subgt;0.5</subgt;TiO<subgt;3</subgt;和Ba(Mg<subgt;0.5</subgt;W<subgt;0.5</subgt;)O<subgt;3</subgt;固溶而成。本申请通过将Ba(Mg<subgt;0.5</subgt;W<subgt;0.5</subgt;)O<subgt;3</subgt;引入Bi<subgt;0.5</subgt;Na<subgt;0.5</subgt;TiO<subgt;3</subgt;无铅弛豫铁电体陶瓷中，制成的无铅钙钛矿陶瓷材料，具有较小的晶粒尺寸，且晶粒排列较为致密，几乎没有空隙出现，致密性好；此外，本申请的无铅钙钛矿陶瓷材料通过掺杂Ba(Mg<subgt;0.5</subgt;W<subgt;0.5</subgt;)O<subgt;3</subgt;，在陶瓷的B位产生了较大的晶格畸变，诱导出的饱和极化强度超过了90 uC/cm<supgt;2</supgt;。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及储能陶瓷电介质材料，特别涉及一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料及制备方法。

技术介绍

1、无铅钙钛矿陶瓷材料由于其绿色性，成为了储能陶瓷电介质材料领域的重点研究方向。目前，bnt陶瓷材料（bi0.5na0.5tio3）因其a位bi3+的6s轨道和o2-的2p轨道杂化形成不对称的共价键，使得其极性很高，具有很高的储能方向的应用前景，近年来受到很多科研工作者的关注，然而纯bnt基陶瓷具有高剩余极化强度、低击穿场强、充放电速度慢和储能效率低等问题。因此需对掺杂型的无铅钙钛矿陶瓷材料进行研究。

2、现有技术中，中国专利cn118851748a公开了一种储能陶瓷材料及其制备方法以及高储能密度陶瓷电容器电介质的制备方法，其储能陶瓷材料的通式为(1-y)(bi0.5na0.5)axde3-yg，其中d为ti元素，e为o元素，该专利技术通过构建准同型相界，提高了结构的稳定性和材料的性能。

3、然而，上述现有技术陶瓷材料掺杂之后的饱和极化强度降低，且随掺杂浓度的增加，饱和极化强度不能维持在一个相对较高的范围，限制了材料性能的进一步提升。

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【技术保护点】

1.一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料，其特征在于，由Bi0.5Na0.5TiO3和Ba(Mg0.5W0.5)O3固溶而成，制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述MgO与所述WO3的摩尔比为(1+a):(1+b)，其中a的取值为0.01-0.04，b的取值为0.01-0.04。

3.如权利要求1所述的一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，对所述第一混合物进行烧结的温度为1000-1200℃，保温时长为5-10h。

4.如权利要求1所述的一种高极化的无铅钙钛...

【技术特征摘要】

1.一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料，其特征在于，由bi0.5na0.5tio3和ba(mg0.5w0.5)o3固溶而成，制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述mgo与所述wo3的摩尔比为(1+a):(1+b)，其中a的取值为0.01-0.04，b的取值为0.01-0.04。

3.如权利要求1所述的一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，对所述第一混合物进行烧结的温度为1000-1200℃，保温时长为5-10h。

4.如权利要求1所述的一种高极化的无铅钙钛矿陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，按照所述bi0.5na0.5tio3与所述ba(mg0.5w0.5)o3的摩尔比为(1-x):x来计算bi2o3、na2co3、tio2、baco3和mgwo4的摩尔比，c元素消失的原因是bi2o3、na2co3、tio2、baco3和mgwo4在后续的步骤中在高温下发生化学反应，产生co2气体。

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【专利技术属性】
技术研发人员：高攀，耿文静，刘畅，王汉俊，张静，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：