一种高密度五氧化二钽材料的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高密度五氧化二钽材料的制备方法和应用，涉及功能材料领域，包括以下步骤：将五氧化二钽粉末与氮化硅粉末分别与纳米氧化钇混合处理后得到底层混合粉体和表层混合粉体；将五氧化二钽粉末与氮化硅粉末按梯度比例称量粉体，每层加入纳米氧化钇，得到过渡层混合粉体；按底层混合粉体‑各层的过渡层混合粉体‑表层混合粉体的顺序填入模具，经烧结、处理后得到一种高密度五氧化二钽材料；本发明专利技术采用Ta2O5与Si3N4的梯度复合结构，通过调整烧结气压实现折射率的连续过渡，利用多室真空烧结炉，结合预压坯体叠层技术，单次烧结同步完成致密化与界面融合，避免传统多次镀膜的层间缺陷，引入纳米Y2O3烧结助剂，使膜层硬度提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料，具体涉及一种高密度五氧化二钽材料的制备方法和应用。

技术介绍

1、五氧化二钽(ta2o5)是一种具有高熔点(约1800℃)、高化学稳定性和优异介电性能的金属氧化物。其高折射率(在可见光和红外波段n＝2.2)和良好的成膜能力，使其在早期广泛应用于电子和光学领域。在电子领域，ta2o5主要用于制造钽电解电容器的介质层，凭借其能形成极薄且致密的氧化膜特性，实现高电容密度和低漏电流，满足电子设备小型化、高性能化需求；在光学领域，早期的ta2o5多用于制备单层光学薄膜，利用其高折射率实现一定程度的光学增透或分光功能。然而，随着技术发展，对材料性能要求不断提升，单一的ta2o5材料在光学和力学性能等方面逐渐显现局限性。

2、为突破单一材料性能瓶颈，将五氧化二钽与氮化硅(si3n4)复合成为技术发展方向。si3n4具有低折射率(n＝1.9)、高硬度和良好化学稳定性等特点，与ta2o5形成鲜明性能互补。在光学领域，传统单层光学膜难以满足宽波段、高增透的需求，而ta2o5与si3n4复合构建梯度结构，可实现折射率在一定范围内连续变化，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中混合处理过程为将第一份五氧化二钽和第一份氮化硅粉末分别与纳米氧化钇加入球磨机，转速200-400rpm，混合20-30h，形成浆料，将浆料干燥过筛。

3.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中五氧化二钽粉末的平均粒径为400-600nm，纯度≥99.9％；氮化硅粉末的平均粒径为1-2μm，纯度≥99.5％。

4.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的...

【技术特征摘要】

1.一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中混合处理过程为将第一份五氧化二钽和第一份氮化硅粉末分别与纳米氧化钇加入球磨机，转速200-400rpm，混合20-30h，形成浆料，将浆料干燥过筛。

3.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中五氧化二钽粉末的平均粒径为400-600nm，纯度≥99.9％；氮化硅粉末的平均粒径为1-2μm，纯度≥99.5％。

4.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1和步骤s2中纳米氧化钇的平均粒径为50-150nm，纯度≥99.9％；底层混合粉体中纳米氧化钇的添加量为第一份五氧化二钽粉末质量的0.4-0.6％；表层混合粉体中纳米氧化钇的添加量为第一份氮化硅粉末质量的0.4-0.6％。

5.根据权利要求1所述的一种高密度五氧化二钽材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，张洪浩，刘子童，魏聪，闵畅，李晨，李洪亮，董悦悦，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：