本发明专利技术涉及一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，技术特征在于：氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的化学通式为BaZr0.25Ti0.75O3，通过陶瓷制备工艺制备了氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，经过组分优化，陶瓷在室温下和10kHz时，介电常数(672)适当，并且保持较低的介电损耗(0.0016)和较高的调谐率(30％)，因此本发明专利技术的氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷可以满足铁电移相器的使用要求，其配方及制备方法适合工业化推广和大批量生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，属于功能陶瓷领域。采用这种配方及工艺制备的MgO复合锆钛酸钡陶瓷，介电常数适中，同时具有较低的介电损耗和较高的调谐率，可以满足铁电移相器的使用要求。
技术介绍
铁电移相器的发展，迫切需要一种室温附近介电常数适中，介电损耗小，调谐率较大的调谐材料，锆钛酸钡系列固溶体被认为是合适的候选对象。纯锆钛酸钡的调谐率虽然较高，但介电常数和介电损耗均较大，难以满足使用要求。文献 “X· G. Tang, K.-H. Chew and H. L. W. Chan, Diffuse phase transition and dielectric tunability of Ba(ZryTi^y)O3 relaxor ferroelectric ceramics, ACTA MATERIALIA, 52 (17)，2004，5177-5183”采用传统的陶瓷制备方法，制备了不同锆钛比的BaZrxTihO3陶瓷，陶瓷调谐率虽然较高(58% )，但介电常数( 6000)和介电损耗 (0. 0043)均较大。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，通过调整氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷中氧化镁的含量，使得在室温和IOkHz时，陶瓷的介电常数降至672，并且保持较低的介电损耗(0. 0016)和较高的调谐率(30% )。技术方案—种氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，其特征在于氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的化学通式为BaZra25Tia75O3 ；制备步骤如下步骤1 将分析纯BaCO3JiO2Jr(NO3)4 ·5Η20按照化学计量比BaZra25Tia75O3称量并且配料；步骤2 将配好的料放入球磨罐中，按氧化锆球配好的料酒精为3 1 1的比例混料球磨，球磨时间为4 8小时；步骤3 将球磨好的混料烘干后压块，在1100 1250°C温度下预烧1 4小时得到BZT预烧粉体；步骤4 再将质量百分比10 40 %的MgO加入BZT预烧粉体中，放入球磨罐中，再球磨8-12小时；步骤5 将粉料预压成直径为12mm，厚度为1_1. 5mm的圆片，然后在200MI^的等静压压力下成型得到氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷。有益效果本专利技术提出的一种介电可调氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，有益效果是通过优化氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的配方，使得BZT陶瓷的介电常数大幅降低。室温下和IOkHz时，介电常数降至672，并且保持较低的介电损耗(0. 0016)和较高的调谐率(30% )。 附图说明图1是四个实施例所得氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的X射线衍射图谱；图2是四个实施例所得氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的介电常数和介电损耗随温度的变化关系；图3是IOkHz下，四个实施例所得氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的调谐率随外加电场的变化关系。具体实施例方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述实施例1，称量 16. 173g BaCO3,4. 909g TiO2,8. 796g Zr (NO3) 4 ·5Η20，将称好的料放入球磨罐中，按氧化锆球料酒精为3:1:1的比例混料球磨，球磨时间为4小时；将混合好的料烘干后压块，在1100°C温度下预烧4小时，取出煅烧好的料研碎，得到20g BZT 预烧粉体，再称量9g BZT粉体与0.9g MgO，放入球磨罐中，再球磨8小时，烘干后过筛；将过筛后的粉料预压成直径为12mm，厚度为Imm的圆片，然后在200MPa的等静压压力下最终成型；将成型后的圆片在1250°C下保温6小时；烧结成瓷之后，打磨抛光，然后涂敷银浆，在 550°C下，保温30分钟烧成银电极。用日本理学公司的全自动X射线衍射仪(D/Max2550VB+/ PC)对陶瓷结构进行测试，用安捷伦阻抗测试仪对被银后的陶瓷进行温谱测试。图 1中(a)是复合10wt%Mg0的锆钛酸钡陶瓷的X射线衍射图谱，从图中可以看出，所制备的陶瓷为BZT和MgO两相。IOkHz下，复合10wt% MgO的锆钛酸钡陶瓷的介电常数和介电损耗随温度的变化关系如图2(a)所示，从图中可以看出，IOkHz下，25°C时其介电常数和介电损耗分别为1821和0. 00202,由图3(a)可以看出复合10wt% MgO的锆钛酸钡陶瓷当外加电场为30kV/cm时其调谐率为38. 2%。实施例2，称量 16. 173g BaCO3,4. 909g TiO2,8. 796g Zr (NO3) 4 ·5Η20，将称好的料放入球磨罐中，按氧化锆球料酒精为3:1:1的比例混料球磨，球磨时间为5小时；将混合好的料烘干后压块，在1150°C温度下预烧3小时，取出煅烧好的料研碎，得到20g BZT 预烧粉体，再称量8g BZT粉体与1. 6g MgO，放入球磨罐中，再球磨10小时，烘干后过筛；将过筛后的粉料预压成直径为12mm，厚度为Imm的圆片，然后在200MPa的等静压压力下最终成型；将成型后的圆片在1300°C下保温4小时；烧结成瓷之后，打磨抛光，然后涂敷银浆，在 550°C下，保温30分钟烧成银电极。用日本理学公司的全自动X射线衍射仪(D/Max2550VB+/ PC)对陶瓷结构进行测试，用安捷伦阻抗测试仪对被银后的陶瓷进行温谱测试。图 1中(b)是复合20wt%Mg0的锆钛酸钡陶瓷的X射线衍射图谱，从图中可以看出，所制备的陶瓷为BZT和MgO两相。IOkHz下，复合20wt% MgO的锆钛酸钡陶瓷的介电常数和介电损耗随温度的变化关系如图2(b)所示，从图中可以看出，IOkHz下，25°C时其介电常数和介电损耗分别为12 和0. 00187，由图3(b)可以看出复合20wt% MgO的锆钛酸钡陶瓷当外加电场为30kV/cm时其调谐率为33. 5%。实施例3，称量 16. 173g BaCO3,4. 909g TiO2,8. 796g Zr (NO3) 4 ·5Η20，将称好的料放入球磨罐中，按氧化锆球料酒精为3:1:1的比例混料球磨，球磨时间为6小时；将混合好的料烘干后压块，在1200°C温度下预烧2小时，取出煅烧好的料研碎，得到20g BZT 预烧粉体，再称量7g BZT粉体与2. Ig MgO，放入球磨罐中，再球磨11小时，烘干后过筛；将过筛后的粉料预压成直径为12mm，厚度为Imm的圆片，然后在200MPa的等静压压力下最终成型；将成型后的圆片在1350°C下保温2小时；烧结成瓷之后，打磨抛光，然后涂敷银浆，在 550°C下，保温30分钟烧成银电极。用日本理学公司的全自动X射线衍射仪(D/Max2550VB+/ PC)对陶瓷结构进行测试，用安捷伦阻抗测试仪对被银后的陶瓷进行温谱测试。图 1中(c)是复合30wt%Mg0的锆钛酸钡陶瓷的X射线衍射图谱，从图中可以看出，所制备的陶瓷为BZT和MgO两相。IOkHz下，复合30wt% MgO的锆钛酸钡陶瓷的介电常数和介电损耗随温度的变化关系如图2(c)所示，从图中可以看出，IOkHz下，25°C时其介电常数和介电损耗分别为970和0. 00175，由图3(c)可以看出复合30wt% MgO的锆钛酸钡陶瓷当外加电场为30kV/cm时其调谐率为32. 0%。实施例4，称量 16. 173g BaCO本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷，其特征在于：氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷的化学通式为ＢａＺｒ０．２５Ｔｉ０．７５Ｏ３；制备步骤如下：步骤１：将分析纯ＢａＣＯ３，ＴｉＯ２，Ｚｒ（ＮＯ３）４·５Ｈ２Ｏ按照化学计量比ＢａＺｒ０．２５Ｔｉ０．７５Ｏ３称量并且配料；步骤２：将配好的料放入球磨罐中，按氧化锆球∶配好的料∶酒精为３∶１∶１的比例混料球磨，球磨时间为４～８小时；步骤３：将球磨好的混料烘干后压块，在１１００～１２５０℃温度下预烧１～４小时得到ＢＺＴ预烧粉体；步骤４：再将质量百分比１０～４０％的ＭｇＯ加入ＢＺＴ预烧粉体中，放入球磨罐中，再球磨８－１２小时；步骤５：将粉料预压成直径为１２ｍｍ，厚度为１－１．５ｍｍ的圆片，然后在２００ＭＰａ的等静压压力下成型得到氧化镁复合锆钛酸钡陶瓷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏荣，樊慧庆，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87
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