[发明专利]一种钆钡掺杂镍酸盐陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钆钡掺杂镍酸盐陶瓷，其化学式为Gd_2-xBa_xNiO₄，其中，0.3≤x≤0.4。

2.根据权利要求1所述的陶瓷，其粒径尺寸为1～15μm。

3.根据权利要求2 所述的陶瓷，其粒径尺寸为2～8μm。

4.权利要求1-3任一项所述的钆钡掺杂镍酸盐陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

(1)将钆源、钡源和镍源原料与氧化铝球和无水乙醇混合，进行球磨，得到粉体；

(2)将步骤(1)得到的粉体过筛，进行焙烧；

(3)向步骤(2)焙烧后得到的粉体中加入聚乙烯醇水溶液，研磨造粒，过筛，压制成陶瓷胚体，排胶，得到排胶后的陶瓷胚体；

(4)将步骤(3)得到的排胶后的陶瓷胚体进行烧结，得到钆钡掺杂镍酸盐陶瓷。

5.根据权利要求4所述的制备方法，步骤(1)中，钆源原料选自氧化钆(Gd₂O₃)；钡源原料选自碳酸钡(BaCO₃)；镍源原料选自氧化镍(NiO)。

6.根据权利要求4所述的制备方法，步骤(1)包括如下步骤：

(1a)将钆源、钡源和镍源原料加入到球磨罐中，加入氧化铝球和无水乙醇，球磨1～48h，得到的粉体粒径为100nm～10μm；

步骤(1a)中，氧化铝球:原料:无水乙醇的质量比为(5～15):(3～8):(2～6)；

(1b)将浆料在60～80℃下干燥。

7.根据权利要求4所述的制备方法，步骤(2)中，包括将球磨过筛后得到粉体置于坩埚中，进行焙烧；

所述焙烧的温度为1000～1200℃，焙烧的时间为1～12h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，所述焙烧的温度为1050～1150℃，焙烧的时间为2～5h。

9.根据权利要求4所述的制备方法，步骤(3)包括如下步骤：

(3a)将焙烧后得到的粉体研磨，将粉体过筛，使粉体均匀分散；

(3b)向均匀分散的粉体中，加入质量百分比为1％～45％的PVA水溶液，研磨造粒，过筛；

(3c)将过筛造粒后的混合物料压片，制成陶瓷胚体；

陶瓷胚体的直径为10～15mm，厚度为0.8～1.5mm；使用粉末压片机进行压片；所述粉末压片机的压片压力为5～20MPa；

(3d)将陶瓷胚体排胶。

10.根据权利要求9所述的制备方法，排胶在300～800℃下进行；升温速率为1～10℃/minn；排胶处理时间为0.5～12h；排胶后自然冷却。

11.根据权利要求4所述的制备方法，步骤(4)中，将排胶后的陶瓷胚体置于氧化铝坩埚中进行烧结；

所述烧结的温度可以为1300～1500℃，烧结的时间为1～5h；升温速率为1～10℃/min。

12.根据权利要求11所述的制备方法， 所述烧结的温度为1400℃，烧结的时间为3h；升温速率为5℃/min。

13.根据权利要求4所述的制备方法，先使样品降温至1000～1200℃；降温速率为2～5℃/min，防止高温下样品随炉膛冷却速度过快导致样品开裂；然后，使样品自然冷却至室温。

14.权利要求1-3任一项所述钆钡掺杂镍酸盐陶瓷的用途，其用作电介质陶瓷。

15.根据权利要求14所述的用途，其用作电容器材料。