陶瓷粉體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種復(fù)合鈣鈦礦型鐵電體材料，具體涉及一種制備純相Nal72B i1/2Ti O3陶瓷粉體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]NBT是一種復(fù)合鈣鈦礦型鐵電體，純相NBT陶瓷材料具有優(yōu)異的鐵電性能，其剩余極化強度高達38 yC/cm2，居里溫度達320°C，是最有希望取代鉛基鐵電陶瓷材料的材料之一，使得其在無鉛壓電陶瓷、正溫度系數(shù)熱敏電阻以及溫度穩(wěn)定型介質(zhì)材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而，在合成NBT陶瓷粉體的過程中，Na和Bi的氧化物極易揮發(fā)，且Na和Bi的揮發(fā)程度不同，導(dǎo)致合成的陶瓷粉體偏離正?；瘜W(xué)計量比，容易生成雜相和中間產(chǎn)物，從而影響到NBT基陶瓷的介電、壓電和鐵電性能。目前可實用化的壓電鐵電陶瓷材料大部分都含鉛，此類材料由于其良好的穩(wěn)定性、可重復(fù)性和較高的居里溫度得到了廣泛的應(yīng)用。但是含鉛材料在制備、使用和廢棄過程中不可避免地對人類的生存環(huán)境和身體健康帶來嚴重的危害，因此無鉛化是電子陶瓷材料的發(fā)展方向。NBT陶瓷材料被視為是最有希望替代鉛基陶瓷材料的材料之一，因此通過簡單、低成本的方法制備純相NBT陶瓷粉體具有重要的社會意義和經(jīng)濟意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，該方法制得的陶瓷粉體為純相陶瓷，并且。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，按照摩爾比0.575:0.5: 2，將Na2C03、Bi2O3, 1102混合均勻，得到混合物，然后向混合物中加入去離子水進行球磨，過濾，烘干，然后于820?860°C下保溫后，得到純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體。
[0007]所述混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:0.8。
[0008]所述球磨時間為3?5h。
[0009]所述烘干溫度在75?85 °C下進行的。
[0010]所述保溫的時間為3?5h。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:本發(fā)明通過固相法，將摩爾比為0.575:0.5:2的Na2C03、Bi203和T12相混合，克服了由于Na和Bi的氧化物在高溫下容易揮發(fā)，且易形成中間產(chǎn)物的問題，由于Na2CO3過量，所以能夠補償在合成過程中易揮發(fā)的組分Na2CO3,從而制備出純相NBT陶瓷粉體。本發(fā)明通過將混合物在820?860°C下進行煅燒，能夠盡可能地減少Bi和Na的氧化物在合成過程中的揮發(fā)，使得制得的粉體為純相。本發(fā)明制得的陶瓷粉體中Na、Bi和Ti分布均勻，顆粒無團聚、填充性好、并且制備成本低、產(chǎn)量大，本發(fā)明制備工藝簡單，反應(yīng)條件容易控制，易于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明制得的純相的NBT陶瓷材料具有優(yōu)異的鐵電性能，在無鉛壓電陶瓷、正溫度系數(shù)熱敏電阻以及溫度穩(wěn)定型介質(zhì)材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
[0012]進一步的，本發(fā)明中混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:0.8，進行球磨，由于Bi2O3和Na2CO3的分子量相差較大，控制水的用量可以避免Bi與Na的分層，使得最終制得的陶瓷粉體中各種原料分布均勻。
【附圖說明】
[0013]圖1是實施例1-3制得的NBT陶瓷粉體的XRD圖譜。
[0014]圖2是實施例2中制得的純相NBT陶瓷粉體的EDS圖譜。
[0015]圖3為實施例2中制得的純相NBT陶瓷粉體中Na、Bi與Ti元素在樣品中的分布圖，圖 3(a)為 Na，圖 3(b)為 Bi，圖 3(c)為 Ti。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]實施例1
[0018]一種制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，按照摩爾比0.575:0.5:2，將他20)3、Bi203、1102混合均勻，得到混合物，然后向混合物中加入去離子水進行球磨5h，過濾，于75°C下烘干，然后于820°C下保溫5h，得到純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體。其中，所述混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:0.8。
[0019]實施例2
[0020]一種制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，按照摩爾比0.575:0.5: 2，將Na2C03、Bi203、1102混合均勻，得到混合物，然后向混合物中加入去離子水進行球磨4h，過濾，于85°C下烘干，然后于840°C下保溫4h，得到純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體。其中，所述混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:0.8。
[0021]實施例3
[0022]一種制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，按照摩爾比0.575:0.5: 2，將Na2C03、Bi203、1102混合均勻，得到混合物，然后向混合物中加入去離子水進行球磨3h，過濾，于80°C下烘干，然后于860°C下保溫3h，得到純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體。其中，所述混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:0.8。
[0023]參見圖1，將本發(fā)明各實施例中制備的Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體用日本理學(xué)D/max2000PCX-射線衍射儀進行分析，發(fā)現(xiàn)樣品為純相NBT陶瓷粉體。圖2為本發(fā)明實施例2中制備的Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的E:DS圖譜，發(fā)現(xiàn)所制陶瓷粉體各元素符合化學(xué)計量比，Na的質(zhì)量百分含量為25.12%,Bi的質(zhì)量百分含量為25.18%,Ti的質(zhì)量百分含量為49.70%。參見圖3，可見Na、Bi和Ti在陶瓷粉體中分布均勻。
【主權(quán)項】
1.一種制備純相Na 1/2Bi1/2T1_瓷粉體的方法，其特征在于，按照摩爾比0.575:0.5:2，將Na2C03、Bi203、Ti(yg合均勻，得到混合物，然后向混合物中加入去離子水進行球磨，過濾，烘干，然后于820?860°C下保溫后，得到純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，其特征在于，所述混合物與去離子水的質(zhì)量比為1:0.8。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，其特征在于，所述球磨時間為3?5h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，其特征在于，所述烘干溫度在75?85 °C下進行的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備純相Na1/2Bi1/2Ti03陶瓷粉體的方法，其特征在于，所述保溫的時間為3?5h。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制備純相Na1/2Bi1/2TiO3陶瓷粉體的方法，按照摩爾比0.575:0.5:2，將Na2CO3、Bi2O3、TiO2混合均勻，得到混合物，然后向混合物中加入去離子水進行球磨，過濾，烘干，然后于820～860℃下保溫后，得到純相Na1/2Bi1/2TiO3陶瓷粉體。本發(fā)明采用固相法合成陶瓷粉體具有成本低、產(chǎn)量大以及制備工藝簡單等優(yōu)點。本發(fā)明的制備工藝簡單，操作簡單、成本低，為大規(guī)模、低成本制備NBT陶瓷粉體提供了基礎(chǔ)。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/462
【公開號】CN105016723
【申請?zhí)枴緾N201510377643
【發(fā)明人】蒲永平, 姚謀騰
【申請人】陜西科技大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月1日