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  • Zr掺杂铌酸锶钡钆-二氧化锆复合陶瓷材料及制备方法
Zr掺杂铌酸锶钡钆-二氧化锆复合陶瓷材料及制备方法 授权有效中;
  • 专利(申请)号: CN202310380075.6
  • 专利类型: 发明;
  • 主分类: C化学、冶金;
  • 产业领域: 制造;材料
  • 专利来源: 高校;
  • 申请日: 2023-04-11
  • 原始申请人: 西安理工大学
  • 当前专利权人: 西安理工大学
  • 交易方式: 转让; 许可;
  • 其他交易方式:
  • 参考价格(元): ¥面议
  • 联系方式: 李老师13998447730

代理方:西安远诺技术转移有限公司-薛老师15249297273

摘要

【 中文摘要 】本发明公开了Zr掺杂铌酸锶钡钆‑二氧化锆复合陶瓷材料,其结构式为Sr0.485Ba0.47Gd0.03Nb2‑xO6‑δ‑xZrO2,x的取值为0.01~0.3。本发明还公开了该复合陶瓷材料的制备方法,具体为:将BaCO3、SrCO3、Gd2O3、Nb2O5、ZrO2,充分混合球磨,干燥,预烧,得到预烧粉;将预烧粉在聚乙烯醇粘结剂作用下进行造粒、冷等静压下保持压片,排胶,烧结,即可。本发明通过在Sr0.485Ba0.47Gd0.03Nb2O6陶瓷体系中引入Zr4+,获得了较高的击穿电场,剩余极化显著降低,铁电性由原始典型的饱和回线逐渐演化为细长的电滞回线,显著提高了其储能密度和储能效率。

【 英文摘要 】The invention discloses a Zr-doped strontium barium gadolinium niobate-zirconium dioxide composite ceramic material. The structural formula of the Zr-doped strontium barium gadolinium niobate-zirconium dioxide composite ceramic material is Sr0. 485Ba0. 47Gd0. 03Nb2-xO6-delta-xZrO2, wherein x is 0.01-0.3. The present invention also discloses the preparation process of the composite ceramic material, and the preparation process includes mixing BaCO3, SrCO3, Gd2O3, Nb2O5 and ZrO2, ball milling, drying and pre-sintering to obtain pre-sintered powder; Granulating the presintered powder under the action of polyvinyl alcohol binder, tabletting under cold isostatic pressing, removing glue, and sintering to obtain the final product. According to the invention, Zr4 + is introduced into a Sr0. 485Ba0. 47Gd0. 03Nb2O6 ceramic system, so that a higher breakdown electric field is obtained, the remanent polarization is obviously reduced, the ferroelectric property is gradually evolved from an original typical saturation loop to a slender hysteresis loop, and the energy storage density and the energy storage efficiency are obviously improved.

技术摘要(来自于incoPat)

【 用途 】

交通运输电动车辆电动汽车
元器件电路电子电路
材料制品其它材料zr掺杂铌酸锶钡钆-二氧化锆复合陶瓷材料
电力动力电源脉冲电源

【 技术功效 】

技术功效句显著提高了其储能密度和储能效率; 剩余极化显著降低; 该材料具有较高的击穿电场
技术功效短语提高储能效率; 提高储能密度; 极化降低; 击穿高
技术功效1级效率; 密度; 极化; 击穿
技术功效2级效率提高; 密度提高; 极化降低; 击穿提高
技术功效3级储能效率提高; 储能密度提高; 极化降低; 击穿提高
技术功效TRIZ参数39-生产率;

分类号

【技术分类】

主分类号

C04B35/495;

  • C 化学;冶金

  • C04

    水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕

  • C04B

    石灰;氧化镁;矿渣;水泥;其组合物,例如:砂浆、混凝土或类似的建筑材料;人造石;陶瓷(微晶玻璃陶瓷入C03C10/00);耐火材料(难熔金属的合金入C22C);天然石的处理〔4〕

  • C04B35/00

    以成分为特征的陶瓷成型制品;陶瓷组合物(含有不用作宏观增强剂的,粘接在碳化物、金刚石、氧化物、硼化物、氮化物、硅化物上的游离金属,例如陶瓷或其他金属化合物,例如氧氮化合物或硫化物的入C22C);准备制造陶瓷制品的无机化合物的加工粉末〔4〕

  • *C04B35/01

    以氧化物为基料的[2006.01]

  • **C04B35/495

    以氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化钼或氧化钨或与其他氧化物(例如钒酸盐、铌酸盐、钽酸盐、钼酸盐或钨酸盐)的固溶体为基料的[2006.01]

IPC分类号
CPC分类号C04B35/50; C04B35/495; C04B35/622; C04B2235/3244; C04B2235/442; C04B2235/6562; C04B2235/6567; C04B2235/96; Y02E30/30;

【行业分类】

国民经济行业分类

制造业

国民经济行业(主)

制造业

新兴产业分类

先进有色金属材料先进无机非金属材料

新兴产业(主)

先进无机非金属材料

知识密集型分类

新装备制造业新材料制造业

学科分类

工程物理科学

清洁能源产业

核电产业风能产业太阳能产业生物质能产业水力发电产业智能电网产业其他清洁能源产业

清洁生产产业

清洁生产原料制造业

数字经济核心产业

数字产品制造业

专利历程

  • 2023-04-11

    申请日

    CN202310380075.6(当前专利)

    申请号

  • 2023-07-14

    首次公开日

    CN116425537A

    首次公开号

  • 2024-03-15

    授权公告日

    CN116425537B(当前专利)

    授权公告号

  • 2043-04-11

    预估到期日

    计算因素

代理机构西安弘理专利事务所 61214
代理人刘娜
申请语言汉语
审查员傅晓艳

权利要求

1.Zr掺杂铌酸锶钡钆‑二氧化锆复合陶瓷材料,特征在于,其结构式为Sr0.485Ba0.47Gd0.03Nb2‑xO6‑δ‑xZrO2,x的取值为0.2;其中,Zr以两种形式存在:(1)以Zr4+掺杂形式占据钨青铜结构Nb的晶体学位置,(2)以ZrO2晶粒的形式在晶界处分布;
所述Zr掺杂铌酸锶钡钆‑二氧化锆复合陶瓷材料的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照Sr0.485Ba0.47Gd0.03Nb2‑xO6‑δ‑xZrO2的化学计量比分别称取纯度为99.00%以上的BaCO3、SrCO3、Gd2O3、Nb2O5、ZrO2,充分混合球磨,干燥,得到原料混合物;
步骤2,将原料混合物进行预烧,得到预烧粉;预烧温度为1000~1250℃,预烧时间为2~5小时;
步骤3,将预烧粉在聚乙烯醇粘结剂作用下进行造粒、冷等静压下保持压片,排胶,烧结,得到Zr掺杂铌酸锶钡钆‑二氧化锆复合陶瓷材料;
排胶时,以0.5℃/min升温至550℃排胶;烧结温度为1300~1330℃,烧结时间为2~4小时。

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