一种镧系元素与Cr、W共掺杂型CaBi4Ti4O15高温压电陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117263674B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202311185545.X

    申请日:2023-09-14

    摘要: 本发明公开了一种镧系元素与Cr、W共掺杂型CaBi4Ti4O15高温压电陶瓷材料及其制备方法,针对CaBi4Ti4O15陶瓷材料A位的Ca2+离子,采用具有12配位的+3价镧系金属离子进行掺杂取代,针对B位的Ti4+离子,采用复合高价离子[Cr1/3W2/3]5+进行掺杂取代,通过上述复合掺杂改性,在不降低居里温度的同时,提高其压电性能和高温电阻率,从而提供了一种新型的、综合电性能优良的、环境友好型压电陶瓷材料,该材料具有良好的高温稳定性,在高温领域具有广阔的应用前景。本发明制备方法采用先进的陶瓷制备工艺,烧成温度低,制备成本低,工艺简单易操作,影响因素易控制,适合于大批量工业化生产,有助于推广和应用。

    一种高压烧结提升铁电陶瓷铁电性能的方法

    公开(公告)号:CN118184342B

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202410243132.0

    申请日:2024-03-04

    摘要: 本发明公开了一种高压烧结提升铁电陶瓷铁电性能的方法,包括:称量铁电陶瓷原料粉末制备陶瓷粉体;对制备好的陶瓷粉体进行压制,进行冷等静压成型,保压后获得陶瓷坯体;将陶瓷坯体切成块状样品,将陶瓷块状样品放入铰链式六面顶压机的样品组装里,抽真空,升温加热,同时施加压力并保压;随炉冷却,取出得到性能增强的铁电陶瓷的样品。本发明显著提高了铁电陶瓷剩余极化强度,通过精确调控烧结压力,实现了陶瓷的致密化、晶粒均匀度改善和电畴细化,降低了烧结能耗,抑制了无铅压电陶瓷组成中易挥发元素的挥发,提高了材料的纯度,通过高压烧结诱发内应力,实现了在较低炉温下短时间内的快速致密化,有效缩短了制备周期。

    一种具有高储能密度和优异环境稳定性的钛酸铋钾基陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN118619664A

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410681817.3

    申请日:2024-05-29

    IPC分类号: C04B35/475 C04B35/622

    摘要: 本发明涉及一种具有高储能密度和优异环境稳定性的钛酸铋钾基陶瓷及其制备方法,属于电介质储能陶瓷材料领域。所述陶瓷的化学式为:(1‑x)(0.5Bi0.5K0.5TiO3‑0.5Bi0.5Na0.5TiO3)‑xNaTaO3,其中x为NaTaO3的掺杂系数,x=0.0001~0.4。当x=0.18时,弛豫铁电陶瓷的击穿场强为740 kV/cm,高于大多数铋基储能陶瓷,其储能密度为15.0 J/cm3。此外,该陶瓷还表现出优异的环境稳定性,在10‑200Hz测试条件,有效储能密度为10.90±0.09 J/cm3;在101‑108循环次数下,有效储能密度为9.30±0.13 J/cm3。

    一种基于闪烧变电流制备高熵陶瓷的方法及高熵陶瓷

    公开(公告)号:CN118405919A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410511745.8

    申请日:2024-04-26

    发明人: 蒲永平 宁亚婷

    摘要: 本发明公开了一种基于闪烧变电流制备高熵陶瓷的方法及高熵陶瓷,方法包括步骤:1、按照化学式(Bi0.2Ba0.2Na0.2Sr0.2Ca0.2)0.2TiO3,取Bi2O3、BaCO3、Na2CO3、SrCO3、CaCO3和TiO2粉体,采用湿法球磨混合,烘干后,得到混合物A;2、将混合物A置于坩埚中,将坩埚置于马弗炉内进行预烧,将预烧后的粉体依次湿法球磨、烘干和过筛,得到(Bi0.2Ba0.2Na0.2Sr0.2Ca0.2)0.2TiO3粉体;3、将(Bi0.2Ba0.2Na0.2Sr0.2Ca0.2)0.2TiO3粉体放入模具,压制成型,得到高熵陶瓷生胚;4、将高熵陶瓷生胚置于管式炉中,以10℃/min的升温速率自室温升温至650℃,接着在陶瓷生坯的两端施加电压为150V/cm、电流密度为20~40mA/mm2的电场,从发生闪烧现象开始,持续闪烧60s,得到高熵陶瓷,具有高储能密度。

    一种电场辅助烧结制备高熵陶瓷的方法及高熵陶瓷

    公开(公告)号:CN118405918A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410511724.6

    申请日:2024-04-26

    发明人: 蒲永平 宁亚婷

    摘要: 本发明公开了一种电场辅助烧结制备高熵陶瓷的方法及高熵陶瓷,方法包括步骤:1、按化学式(NaBiBaSrCa)0.2TiO3,取BaCO3、Na2CO3、SrCO3、CaCO3、TiO2和Bi2O3粉体,采用湿法球磨混合,烘干后得到混合物A;2、将混合物A置于坩埚中,将坩埚置于马弗炉内,预烧,依次湿法球磨、烘干和过筛,得到(NaBiBaSrCa)0.2TiO3粉体;3、将(NaBiBaSrCa)0.2TiO3粉体放入模具,压制得到(NaBiBaSrCa)0.2TiO3陶瓷生坯;4、将(NaBiBaSrCa)0.2TiO3陶瓷生坯置于管式炉中,以10℃/min的升温速率自室温升温至600℃,接着在陶瓷生坯的两端施加电压为150~250V/cm、电流密度为30mA/mm2的电场,从发生闪烧现象开始,持续闪烧60s,得到高熵陶瓷,具有高储能效率和高储能密度以及优异的介电性能。

    一种织构化的铌酸钾钠基压电陶瓷及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116477945B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202211549965.7

    申请日:2022-12-05

    申请人: 湖南大学

    发明人: 曹俊 蒋健晖

    摘要: 本发明提供一种织构化的铌酸钾钠基压电陶瓷,其包括用于促进织构化发生的模板晶体材料Ba2Bi4Ti5O18和铌酸钾钠基体材料,所述铌酸钾钠基体材料定向生长在所述模板晶体材料上,其化学通式为:X Ba2Bi4Ti5O18‑(1‑X)K0.48Na0.535NbO3,其中X为模板晶体材料的摩尔分数,且0.72≤X≤0.9。本发明通过将Ba2Bi4Ti5O18和K0.48Na0.535NbO3两种材料以特定的比例进行织构化,由于两种材料之间的相互协同作用,使所形成的织构化的铌酸钾钠基压电陶瓷获得了综合电学性能的提高。