[发明专利]一种具有双层“芯-壳”结构的细晶储能介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有双层“芯-壳”结构的细晶储能介质陶瓷材料，其特征在于所述介质陶瓷材料具有双层“芯-壳”结构，构成介质陶瓷材料的“芯”部材料为Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃，中间“壳”层为MgO，最外“壳”层为ZnO-B₂O₃-SiO₂，所述细晶储能介质陶瓷材料的化学组成表达式为：Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃ +aMgO+b(ZnO-B₂O₃-SiO₂)，其中，0.2≤x≤0.8，0.1≤y≤0.5，a=1.0～6.0mol%，b=1.0～8.0 wt%，ZnO、B₂O₃和SiO₂的摩尔比为（3.0～3.3）:（0.9～1.1）:（2.6～3.0）。

2.权利要求1所述细晶储能介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于：首先通过化学沉淀法制备Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃单分散微纳米粉体材料，然后通过沉淀法制备Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO，再通过溶胶-沉淀法制备Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO@ ZnO-B₂O₃-SiO₂单分散微纳米粉体，最后烧结制备出细晶储能介质陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述细晶储能介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将TiCl₄溶液滴加到6~10 mol/L的NaOH溶液中，并充分搅拌；

（2）按照化学计量比分别加入含有锶、锆、钡离子的水溶液，并且不断搅拌；

（3）将上述溶液在85~95 ℃继续搅拌3~5 h，然后经洗涤和干燥，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃微纳米粉体；

（4）将上述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃微纳米粉体在去离子水中超声分散，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃悬浮液，然后加入氨水溶液调节pH 9~11；

（5）将Mg(Ac)₂溶液按化学计量比滴加到上述Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃悬浮液中，充分搅拌，将Mg(OH)₂均匀包覆在Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃颗粒表面；

（6）将所得悬浮液抽滤，烘干，所得粉体于600~850 ℃在空气气氛中煅烧0.5~2 h，得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO微纳米粉体材料；

（7）将步骤（6）得到的Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO微纳米粉体材料在去离子水中超声分散，得到分散性良好的Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO悬浮液，加入氨水溶液调节pH 7~8；

（8）将按照化学计量比配置好的ZnO-B₂O₃-SiO₂前驱液滴加到步骤（7）得到的悬浊液中，充分搅拌，将ZnO-B₂O₃-SiO₂前驱体包覆在Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO颗粒表面；

（9）将所得悬浮液抽滤，然后在100~200 ℃干燥得到Ba_1-xSr_xZr_yTi_1-yO₃@MgO@ ZnO-B₂O₃-SiO₂微纳米粉体材料；

（10）将步骤（9）得到的粉体材料经造粒、成型，烧结制备得到细晶储能介质陶瓷材料。