[发明专利]SrTaO2有效

专利信息
申请号: 201811037218.9 申请日: 2018-09-06
公开(公告)号: CN109928761B 公开(公告)日: 2022-03-11
发明(设计)人: 李端;李斌;曾良;高世涛;杨雪金;侯寓博 申请(专利权)人: 中国人民解放军国防科技大学
主分类号: C04B35/58 分类号: C04B35/58;C04B35/626;C01B21/082;B82Y30/00
代理公司: 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 代理人: 张丽娟
地址: 410073 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: srtao base sub
【说明书】:

发明公开了一种SrTaO2N氧氮化物纳米粉的制备方法,包括以下步骤:S1、将碱土金属盐、钽盐与氮源I溶于醇中,球磨后干燥,得到混合前驱体;S2、将步骤S1所得的混合前驱体与氮源II置于反应容器中,在保护气氛中煅烧,得到SrTaO2N氧氮化物纳米粉;其中,所述混合前驱体与氮源II间隔设置。本制备方法制备得到的产物纯度高、介电性能好。

技术领域

本发明涉及高性能介电陶瓷材料制备技术领域,尤其涉及一种SrTaO2N氧氮化物纳米粉及其制备方法。

背景技术

电子陶瓷工业的快速发展对大容量、高介电陶瓷电容器提出了迫切需求。钛酸钡是一种重要的陶瓷介质材料,其耐热性强、介电性能稳定、介电常数高(在居里温度附近的相对介电常数可达2000~10000甚至更高),广泛用作体积小、容量大的微型电容器和温度补偿元件。但纯钛酸钡在室温下介电常数相对较低,并且耐强酸腐蚀性较差。钙钛矿类氧氮化物SrTaO2N是一类新型的功能陶瓷材料,由相应的钙钛矿类氧化物Sr2Ta2O7晶体结构中引入氮原子得到。它兼具金属氧化物和氮化物的优点,有着良好的化学稳定性和热稳定性,在空气、水甚至浓酸中很稳定,在空气中600℃以上、惰性气氛800℃以上才开始分解,且在室温下较钛酸钡陶瓷有着更高的介电常数。

目前,SrTaO2N粉体的制备方法主要有固相合成法和软化学法等。固相反应法通常由两步实现,即先合成包含Sr和Ta的复合氧化物前驱体(Sr2Ta2O7),再在流动的氨气气氛中和高温下(1000℃)进行氨化反应;软化学法则是在比较温和的合成条件下,采用溶胶-凝胶、共沉淀等方式制备SrTaO2N的复合氧化物前驱体(Sr2Ta2O7),再在流动的氨气气氛中和高温下(1000℃)进行氨化反应。这两种方法的第二步氨化过程为典型的气-固反应,扩散缓慢,反应往往局限在气-固接触表面,欲提高产率需较长时间的高温反应(20~80小时),且在反应中间需反复取出粉体进行研磨,大大延长了制备时间,增加了制备产品成本。

CN201710239643.5公开了一种层状钙钛矿型锶钽基三元氧化物光催化剂的制备方法,以五氧化二钽粉、碳酸锶粉和NaCl与KCl组成的混合盐为原料制备混合粉体,并在高温马弗炉中以750℃~850℃煅烧2h~24h,经自然冷却、去离子水洗涤与干燥研磨,最后获得层状钙钛矿型锶钽基三元氧化物光催化剂的样品粉末。

近年来,不使用或不直接使用氨气的一步合成法受到了青睐。S.J. Clarke等报道了一种高温合成氧氮化物的方法,采用SrO与TaON在1500℃、氮气气氛中反应3小时,即可得到纯相SrTaO2N(S.J. Clarke, et al. High-Temperature Synthesis and Structuresof Perovskite and n=1 Ruddlesden-Popper Tantalum Oxynitrides. Chem. Mater.,2002, 14: 2664-2669)。

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