一种提高退极化温度的钛酸铋钠-钛酸铋钾-钛酸钡三元陶瓷的制备方法

摘要

一种提高退极化温度的钛酸铋钠-钛酸铋钾-钛酸钡三元陶瓷的制备方法，它涉及一种三元系陶瓷的制备方法。本发明要解决现有三元系压电陶瓷在准同型相界附近退极化温度较低的问题。本发明的制备方法如下：a)利用溶胶凝胶法制备NBT-KBT胶体，将BT纳米线加入到NBT-KBT胶体中，形成NBT-KBT-BT胶体；b)利用燃烧法点燃胶体，燃烧成超细粉末；c)将超细粉末冷压成片，在1140℃-1160℃温度下烧结成致密的陶瓷。本发明利用溶胶凝胶燃烧法制备出致密度较高的退极化温度明显提高的钛酸铋钠-钛酸铋钾-钛酸钡三元系陶瓷，该方法在其他陶瓷的制备中从未出现。本发明应用于制备陶瓷领域。

主权项

一种提高退极化温度的钛酸铋钠‑钛酸铋钾‑钛酸钡三元陶瓷的制备方法，其特征在于将硝酸铋、硝酸钠、硝酸钾、钛酸四丁酯、钛酸钡纳米线按化学计量比(1‑2x)NBT‑xKBT‑xBT称取，制备三元系压电陶瓷，其中，0.04≤x≤0.07；具体操作如下：一、将硝酸铋溶解于冰醋酸中，并在磁力搅拌器上搅拌至澄清，得硝酸铋的冰醋酸溶液；将硝酸钠、硝酸钾溶解于水中，溶解后置于硝酸铋的冰醋酸溶液中，得混合溶液；二、用乙二醇甲醚溶解钛酸四丁酯，将溶解的钛酸四丁酯加入到步骤一的混合溶液中，然后室温下搅拌2～3h，即得NBT‑KBT胶体；三、将钛酸钡纳米线加入到NBT‑KBT胶体中，并在室温下搅拌2～3h，即得NBT‑KBT‑BT胶体；四、将步骤三得到的NBT‑KBT‑BT胶体放入坩埚中，采用燃烧法点燃胶体，待自熄后，得粉末；五、将步骤四得到的粉末放入烧结炉中，在温度为650℃～800℃的条件下预烧2h～3h，得晶化粉末；六、将步骤五得到的晶化粉末在压力为6MPa～8MPa的条件下冷压成片，然后放入烧结炉中，在温度为1140℃～1160℃的条件下烧结2～4h，即完成；步骤三中所述的钛酸钡纳米线的制备方法如下：一、将聚乙二醇加入到无水乙醇中，搅拌使其全部溶解，同时制备浓度为0.1mol/L的钛酸四丁酯的酒精溶液；二、将上述的两种溶液混合并搅拌均匀，得混合溶液；随后，将浓度为2M的氢氧化钾水/乙醇溶液加入到混合溶液中搅拌均匀，然后加入八水合氢氧化钡，再将混合溶液入釜，在200℃的温度下，反应10～12h，然后冷却到室温，沉淀物用无水乙醇、水和甲酸各洗涤3～5次，得到钛酸钡纳米线；其中，聚乙二醇与无水乙醇的质量比为3:(29～32)；氢氧化钾水/乙醇溶液中的水与乙醇的体积比为3:1；八水合氢氧化钡与氢氧化钾的物质的量的比为1:(20～24)。