[发明专利]一种铌镁酸铅铁电材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁电材料的制备，特别是一种铌镁酸铅铁电材料的制备方法。

背景技术

自从铁电材料发现以来，随之而来的材料制备和应用技术上的拓展和提高促进了其在工业和商业领域的广泛应用。在众多已发掘的铁电材料中，含铅的化合物，如PZT(锆钛酸铅)、PMN(铌镁酸铅)、PLZT(锆钛酸铅镧)等，由于具有优异的介电和电至伸缩特性，在高技术应用领域中扮演着极为重要的角色。目前，在铅系铁电材料的制备工艺中，高温煅烧及研磨是必不可少的，而高温煅烧过程极易导致氧化铅的挥发，从而使所制得的材料的化学组成发生改变和烧绿石杂相的出现；而研磨方式均基于粉碎理论设计，在合成新型的无机非金属材料上显得力不从心，合成一个无机非金属固体材料往往需要球磨几十个小时，而且得到的是无定形相，还需要附加退火工艺来获得所希望的物相。由于传统制备方法的局限性和不完善，导致了铅系铁电材料合成工艺效率低，能耗高，产率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种铌镁酸铅铁电材料的制备方法，该方法无需高温煅烧而且改变了传统的研磨方式，具有简单，高效，能耗低等特点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种铌镁酸铅铁电材料的制备方法，它是以氧化铅(PbO)、氧化镁(MgO)和五氧化二铌(Nb₂O₅)为原料，按其摩尔比为3∶1∶1的剂量比混合后，放入螺杆研磨机中研磨3～6小时；或者将上述原料按同样比例混合后，在混合物中加入将其混合物浸没量的去离子水，在研钵中研磨混合均匀后，放入烘箱中，在80～100℃下烘至微干，然后放入螺杆研磨机中研磨3～8小时，即可得到铌镁酸铅铁电材料，其一般式为：Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃。

所述螺杆研磨机是已公开的名称为：《一种螺杆研磨机》、申请号：200710170826.2的发明专利申请。

本发明制备出的铌镁酸铅铁电材料，物相较纯，晶形较好，分散性好，颗粒均匀，制备方法简单，可以大规模工业生产。

附图说明

图1为本发明实施例1所得材料物相的XRD图

图2为本发明实施例1所得材料的SEM图

图3为本发明实施例2所得材料物相的XRD图

图4为本发明实施例2所得材料的SEM图

图5为本发明实施例3所得材料物相的XRD图

具体实施方式

实施例1

a、称取PbO 168.4177g、MgO 10.0869g、Nb₂O₅ 67.7323g。

b、将上述物质，在研钵中研磨混合均匀。

c、将混合均匀的物质放入螺杆研磨机中，研磨6小时得Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃；研磨机中电机变频器的频率参数设置为30HZ。

从本实施例所得Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃物相的XRD及SEM图中可以看出，所得Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃的物相较纯。

实施例2

a、称取PbO 167.4675g、MgO 10.1071g、Nb₂O₅ 66.5488g。

b、将上述物质混合后，加入20ml去离子水作为溶剂(其加入量以能将混合物分散均匀为宜)，在研钵中研磨混合均匀。

c、将混合物放入烘箱中在80℃下烘2小时。

d、将烘后的混合物放入螺杆研磨机中，研磨5小时得Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃；研磨机中电机变频器的频率参数设置为40HZ。

从本实施例所得Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃物相的XRD及SEM图中可以看出，所得Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃的物相较纯，烧绿石相杂相较少。

实施例3

a、称取PbO 166.5641g，MgO 10.3487g，Nb₂O₅ 66.4636g。