[发明专利]一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的制备方法，其特征在于，向Bi_(0.5-x)La_x(Na_0.82K_0.18)_0.5Ti_0.96Zr_0.02Sn_0.02O₃粉体中加入粘合剂，进行造粒，陈腐后于200～250MPa下压片，再进行排胶处理得到试样生坯，将试样生坯烧结成瓷，得到无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料，其中x表示La摩尔分数，且0.06≤x≤0.18；

按化学式Bi_(0.5-x)La_x(Na_0.82K_0.18)_0.5Ti_0.96Zr_0.02Sn_0.02O₃的化学计量比，将Bi₂O₃、La₂O₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、TiO₂、ZrO₂和SnO₂混合均匀，然后过筛、压块，再经800～850℃预烧3～4小时，得到块状固体，然后将块状固体粉碎后过120目筛，得到Bi_(0.5-x)La_x(Na_0.82K_0.18)_0.5Ti_0.96Zr_0.02Sn_0.02O₃粉体；

陈腐是在室温下，放置24～48小时。

2.根据权利要求1所述的一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的制备方法，其特征在于，混合均匀的过程是以无水乙醇为介质，通过球磨进行的，球磨时间为12～16小时，且球磨后均在100℃下进行烘干。

3.根据权利要求1所述的一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的制备方法，其特征在于，粘合剂采用的是质量分数为8％的PVA水溶液。

4.根据权利要求1或3所述的一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的制备方法，其特征在于，粘合剂的加入量是Bi_(0.5-x)La_x(Na_0.82K_0.18)_0.5Ti_0.96Zr_0.02Sn_0.02O₃粉体质量的8％～15％。

5.根据权利要求1所述的一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的制备方法，其特征在于，排胶处理具体是在500～600℃保温3～5小时。

6.根据权利要求1所述的一种无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的制备方法，其特征在于，烧结的温度为1150～1200℃，时间为2～2.5小时。

7.一种基于权利要求1-6中任意一项所述的方法制备的无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料，其特征在于，该无铅高储能密度和宽温稳定陶瓷材料的化学式为：Bi_(0.5-x)La_x(Na_0.82K_0.18)_0.5Ti_0.96Zr_0.02Sn_0.02O₃，其中x表示La摩尔分数，且0.06≤x≤0.18；

该陶瓷材料在室温下，储能密度为0.85～1.95J/cm³，储能效率为65～85％。