自蔓燃引入纳米烧结助剂低温烧结制备0-3磁电复合陶瓷的方法

摘要

本发明属于磁电复合材料领域，提供一种自蔓燃引入纳米烧结助剂低温烧结制备0-3磁电复合陶瓷的方法，通过自蔓燃工艺分别在铁电相、铁磁相颗粒表面包覆纳米WO₃、CuO，再将包覆后的铁电相和铁磁相混合均匀经固相烧结，即制得磁电复合陶瓷。本发明的优点：1)由于纳米烧结助剂的引入，能够低温烧结制备高密度的0-3颗粒复合陶瓷；2)有效阻止了铁电体、铁氧体之间的相互扩散，制备的0-3颗粒磁电复合陶瓷呈现较高的磁电耦合效应，具有较大的磁电耦合系数；3)工艺流程简单，成本低廉，适用于其他0-3颗粒磁电复合陶瓷的制备。

主权项

一种自蔓燃引入纳米烧结助剂低温烧结制备0‑3磁电复合陶瓷的方法，其特征在于：通过自蔓燃工艺分别在铁电相、铁磁相颗粒表面包覆纳米WO₃、CuO，再将包覆后的铁电相和铁磁相混合均匀经固相烧结，即制得磁电复合陶瓷；所述的在铁电相、铁磁相颗粒表面分别包覆纳米WO₃、CuO的方法如下：将钨盐溶于去离子水，将柠檬酸和CTAB溶于去离子水，将柠檬酸和CTAB溶液缓慢滴加至钨盐溶液中，再向混合溶液中加入铁电相，搅拌均匀，形成钨盐包覆铁电相的悬浮液，悬浮液干燥后，在280‑320℃发生自蔓燃反应，得到纳米WO₃包覆铁电相的粉体；将铜盐溶于去离子水，将柠檬酸和EDTA溶于去离子水中，将柠檬酸和EDTA溶液缓慢滴加入上述铜盐溶液中，再向混合溶液中加入铁磁相，搅拌均匀，形成铜盐包覆铁磁相的悬浮液，悬浮液干燥后，在175‑225℃发生自蔓燃反应，得到纳米CuO包覆铁磁相的粉体。所述的包覆后的铁电相和铁磁相混合均匀后固相烧结具体步骤为：按照质量百分比铁电相:铁磁相＝90‑80:10‑20称取纳米WO₃包覆的铁电相粉体、纳米CuO包覆的铁磁相粉体，研磨、混合均匀，混合料干燥后，加入混合料总质量2wt％的聚乙烯醇(PVA)造粒，通过冷静压、在400MPa压力下压制成型，成型的陶瓷毛坯在空气气氛、875‑900℃烧结2h制备得到0‑3颗粒磁电复合陶瓷，烧结过程中，陶瓷毛坯四周覆盖同组成、4倍质量的铁电相原料混合物作为焙烧粉。