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代理方:西安远诺技术转移有限公司-薛老师15249297273
【 中文摘要 】本发明公开了一种高储能性的稀土掺杂钨青铜结构陶瓷材料,其结构式为(Sr0.53‑0.15xBa0.47Gdx)1‑yREyNb2O6,x的取值为0~0.1,y的取值为0.01~0.08。本发明还公开了其制备方法,将BaCO3、SrCO3、Gd2O3、RE2O3、Nb2O5混合球磨,干燥,预烧,将预烧粉经造粒、压片、排胶后烧结,即可。通过A位稀土掺杂陶瓷体系抑制了钨青铜结构陶瓷非等轴晶粒的异常长大,形成了致密的铁电储能材料,增加了弛豫特性,减少了电场下的能量耗散,另外,该陶瓷组成中不涉及高温烧结过程中易于挥发的Bi、Na、K等元素,易于器件的集成化,对设备、人力和场地要求低。
【 英文摘要 】The invention discloses a rare earth doped tungsten bronze structural ceramic material with high energy storage property. The structural formula of the rare earth doped tungsten bronze structural ceramic material is (Sr0.53-0.15 xBa0. 47Gdx) 1-yREyNb2O6, wherein x is 0-0.1, and y is 0.01-0.08. The invention also discloses a preparation method of the composite material. The preparation method comprises the following steps of : mixing BaCO3, SrCO3, Gd2O3, RE2O3 and Nb2O5, ball-milling, drying, pre-sintering, granulating the pre-sintered powder, tabletting, removing glue and sintering to obtain the composite material. The A-site rare earth doped ceramic system can inhibit the abnormal growth of non-equiaxed crystal grains of tungsten bronze structure ceramic, A compact ferroelectric energy storage material is formed, the relaxation characteristic is improved, and the energy dissipation under an electric field is reduced; in addition, elements such as Bi, Na, K and the like which are easy to volatilize in the high-temperature sintering process are not involved in the ceramic composition, so that the integration of devices is facilitated, and the requirements on equipment, manpower and sites are low.
主分类号 |
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IPC分类号 | |
CPC分类号 | C04B35/495; C04B35/622; C04B35/6261; C04B35/64; C04B2235/3213; C04B2235/3215; C04B2235/3224; C04B2235/3227; C04B2235/3229; C04B2235/96; |
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 |
2022-04-24
申请日
CN202210447959.4(当前专利)
申请号
2022-07-08
首次公开日
CN114716248A
首次公开号
2023-08-15
授权公告日
CN114716248B(当前专利)
授权公告号
2042-04-24
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 | 汪强虹 |
1.一种高储能性的稀土掺杂钨青铜结构陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照(Sr0.485Ba0.47Gd0.03)0.98La0.02Nb2O6的化学计量分别称取纯度为99.00%的SrCO3 2.4350g、纯度为99.00%的BaCO3 3.1291g、纯度为99.90%的Nb2O5 9.1409g、纯度为99.99%的La2O3 0.1119g、纯度为99.99%的Gd2O3 0.1831g,装入尼龙罐中,以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质,用球磨机400转/分钟球磨16小时,置于干燥箱内在80℃下干燥15小时,用研钵研磨30分钟,过80目筛,得到原料混合物;
步骤2,将原料混合物置于氧化铝坩埚内,用玛瑙棒压实,使其压实密度为1.5g/cm3,加盖,置于电阻炉内,以3℃/分钟的升温速率升温至1100℃预烧4小时,自然冷却至室温,出炉,用研钵研磨10分钟,过120目筛,得到预烧粉;
步骤3,向预烧粉中加入质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液,造粒,过100目筛,制成球状粉粒,将球状粉粒放入直径为15mm的不锈钢模具内,用冷等静压在200MPa的压力下将其压制成厚度为1.5mm的圆柱状坯件,将圆柱状坯件放在氧化锆平板上,将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中,先以1℃/分钟的升温速率升温至500℃,保温2小时排胶,冷却至室温,再以5℃/分钟的升温速率升温至1000℃,再以3℃/分钟的升温速率升温至1330℃,烧结2小时,随炉自然冷却至室温,得到Gd‑La共掺杂钨青铜结构铁电储能陶瓷材料。
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