一种Bi_0.5Na_0.5Cu₃Ti₄O₁₂巨介电非线性压敏陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种Bi_0.5Na_0.5Cu₃Ti₄O₁₂巨介电非线性压敏陶瓷的制备方法，属于电子信息元器件材料领域。本发明利用柠檬酸和乙二酸四乙胺为络合剂的溶胶-凝胶法制备Bi_0.5Na_0.5Cu₃Ti₄O₁₂陶瓷。利用本发明制备得到的陶瓷具有大的介电常数和高的非线性压敏系数，是一类具有广阔应用前景的新型电容-压敏双功能陶瓷材料，并且可以通过改变烧结温度调控材料的介电性能和非线性压敏性能。

主权项

1.一种Bi0.5Na0.5Cu3Ti4O12巨介电非线性压敏陶瓷的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：(1)室温下，首先配置柠檬酸水溶液，将柠檬酸放入烧杯中，加入去离子水30～50mL，在超声波分散下溶解，形成透明溶液；然后用刻度吸管吸取钛酸丁酯，转移到烧杯中，在不断搅拌下将柠檬酸水溶液加入到钛酸丁酯中，超声波分散或加热促使溶解，形成透明钛离子溶液，溶液的浓度为0.5～1.5mol/L，其中分析纯的钛酸丁酯作为Ti离子源，柠檬酸作为络合剂，两者摩尔比为1∶2～2∶5之间；(2)室温下，首先配置乙二酸四乙胺水溶液，将乙二酸四乙胺放入到烧杯中，加入去离子水20～50mL，用氨水调节pH值为6～6.5，使乙二酸四乙胺溶解；然后加入分析纯的硝酸铋、硝酸钠、硝酸铜，超声波分散促使溶解，形成透明溶液，金属离子的总浓度为0.3～1mol/L，在此过程中不断加入水，每摩尔金属离子加水量为5～15mL，其中分析纯的硝酸铋、硝酸钠、硝酸铜作为Bi、Na和Cu的离子源，乙二酸四乙胺为络合剂，乙二酸四乙胺的摩尔比与上述三种金属离子的摩尔比为1∶1～1∶1.2；(3)在不断搅拌情况下，将上述两种溶液混合，用氨水调节pH值为6.5～7，混合溶液陈化12～24小时；然后在水浴中80℃～100℃将溶液蒸干去除水分，在烘箱中130℃～160℃干燥，直至形成黑色干凝胶；(4)将干凝胶研磨，在空气中500℃～600℃热处理4～6小时，排除有机物得到前驱粉体；然后将前驱粉体研磨、压片烧结，烧结温度为800℃～1000℃，烧结时间为3～5小时，得到Bi0.5Na0.5Cu3Ti4O12陶瓷。