[发明专利]一种铁酸铋基纳米陶瓷及制备方法

权利要求书

1.一种铁酸铋基纳米陶瓷，其特征在于，其主要组成成分的化学式为Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃，其中x的值为Ti⁴⁺的掺杂比例，0.01≤x≤0.1，Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的物相为正交相。

2.根据权利要求1所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据掺杂元素的摩尔比称取铋源、铁源、钆源和和钛源，混合溶解于有机溶剂中，配置为浓度0.05～0.2mol/L的混合溶液；

(2)向混合溶液中加入添加剂，添加剂与混合溶液的摩尔比为0.5～2:1，搅拌3～5小时，得溶胶；

(3)将溶胶干燥10～15小时，干燥温度为100～150℃，精细研磨，得纳米粉体；

(4)将纳米粉体填入石墨模具中，对纳米粉体进行等离子烧结，抛磨除去表面的碳纸，退火，得铁酸铋基纳米陶瓷。

3.根据权利要求2所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的铋源为Bi(NO₃)₃·5H₂O，铁源为Fe(NO₃)₃·9H₂O，钆源为Gd(NO₃)₃·6H₂O，钛源为C₁₆H₃₆O₄Ti。

4.根据权利要求2所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的有机溶剂为乙二醇甲醚、冰醋酸、乙二醇、乙醇中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求2所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的添加剂为酒石酸、乙酰丙酮、柠檬酸中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求2所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)和步骤(4)之间还包括将纳米粉体进行预烧。

7.根据权利要求6所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述预烧为在400～500℃条件下烧结1～3小时。

8.根据权利要求2所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的等离子烧结的过程中控制烧结参数如下：

烧结温度为500～700℃，烧结时长为10～15分钟。

9.根据权利要求8所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结参数还包括控制烧结环境的真空度为2～10Pa。

10.根据权利要求2所述的铁酸铋基纳米陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的退火过程为在400～600℃的空气中退火1～3小时。