高电阻率铁酸铋－钛酸钡固溶体磁电陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种高电阻率铁酸铋－钛酸钡磁电固溶体陶瓷材料的制备方法，包括下述步骤：1)根据陶瓷材料的通式按照化学计量比称量原材料，并置于球磨机中湿磨混合并烘干；2)将混合粉料置于箱式高温电炉进行预合成；3)将预合成的料进行粗粉碎和湿磨细粉碎之后烘干。将烘干后的粉料与粘结剂进行混合并造粒之后，压制成薄圆片素坯；4)将素坯保温、排粘；5)将排粘后的素坯烧结，保温后，得到铁酸铋-钛酸钡磁电固溶体陶瓷材料。该陶瓷材料具有完全钙钛矿结构，电绝缘性能优良，铁电和亚(反)铁磁居里温度均高于350℃，室温剩余极化Pr＞18μC/cm2，剩余磁化Mr达到0.49emu/g，使得高磁电耦合系数多铁性材料具有了应用开发的价值。

主权项

高电阻率铁酸铋－钛酸钡固溶体磁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：1）根据陶瓷材料化学组成通式(1‑x)BiFeO3‑xBaTiO3，其中0.05≤x≤0.40，按照材料组成化学计量比称量原材料，其中，原材料为电子级化学试剂Bi2O3、Fe2O3、TiO2和BaCO3，按照化学计量比为Bi2O3：Fe2O3：TiO2：BaCO3=(1‑x)/2:(1‑x)/2:x:x进行称量；将称量好的原料置于尼龙罐中，加入玛瑙磨球和液体分散媒介，在行星式球磨机上球磨，以达到充分混合，将混合好的浆料置于恒温干燥箱中烘干；2）将烘干后的混合粉料放入Al2O3坩锅中，加盖后置于箱式高温电炉中，在高温下进行预合成，预合成温度为700～850℃，保温时间为1‑3h，之后随炉自然冷却；3）预合成的粉料经粗粉碎后，再在行星式球磨机上进行细粉碎，将细粉碎后的浆料在恒温干燥箱烘干，在烘干后的粉料中加入浓度为10%的聚乙烯醇粘结剂充分混合均匀并过80目筛造粒,粘结剂和粉料的重量比为1~3:100，造粒完成后，采用液压机将粉末压制成薄圆片素坯；4）将圆片素坯置于箱式高温电炉中缓慢升温至500℃并保温5h进行排粘，之后随炉自然冷却；5）将排粘后的素坯置于箱式高温电炉中，在高温下烧结，烧结温度为880～1070℃，保温时间为1‑4h，之后随炉自然冷却，得到铁酸铋－钛酸钡固溶体磁电陶瓷材料。