[发明专利]一种多铁性固溶体陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种多铁性固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，该多铁性固溶体陶瓷的化学组成表示为(1−x−y)BiFeO₃-xLaFeO₃-yPbFeO_2.5，其中x为LaFeO₃的摩尔百分比，y为PbFeO_2.5的摩尔百分比，0≤x≤0.10，0≤y≤0.35，所述方法包括：

步骤1，预备粉体原料Bi₂O₃、Fe₂O₃、La₂O₃、PbO；

步骤2，按化学式BiFeO₃称取对应比例的Bi₂O₃和Fe₂O₃，加入无水乙醇进行球磨混合6 h，将混合后的浆料取出后在烘箱中90°C下烘6 h，过80目筛，将过好筛后的混合粉料放入氧化铝坩埚中，在空气气氛中以750°C的温度预烧2个小时使混合原料充分反应生成BiFeO₃的预烧粉末，将预烧好的BiFeO₃粉体经过充分的研磨过筛然后再次加无水乙醇球磨，球磨时间仍为6 h，待球磨浆料在90°C下烘干后再过120目筛，得到粒径均匀的BiFeO₃粉末；

步骤3，按化学式LaFeO₃称取对应比例的La₂O₃和Fe₂O₃，加入无水乙醇进行球磨混合6 h，将混合后的浆料取出后在烘箱中90°C下烘6 h，过80目筛，将过好筛后的混合粉料放入氧化铝坩埚中，在空气气氛中以850°C的温度预烧5个小时使混合原料充分反应生成LaFeO₃的预烧粉末，将预烧好的粉体经过充分的研磨过筛然后再次加无水乙醇球磨，球磨时间仍为6h，待球磨浆料在90°C下烘干后再过120目筛，得到粒径均匀的LaFeO₃粉末；

步骤4，按化学式PbFeO_2.5称取对应比例的PbO和Fe₂O₃，加入无水乙醇进行球磨混合6 h，将混合后的浆料取出后在烘箱中90°C下烘6 h，过80目筛，将过好筛后的混合粉料放入氧化铝坩埚中，在空气气氛中以800°C的温度预烧120个小时使混合原料充分反应生成PbFeO_2.5的预烧粉末，将预烧好的粉体经过充分的研磨过筛然后再次加无水乙醇球磨，球磨时间仍为6 h，待球磨浆料在90°C下烘干后再过120目筛，得到粒径均匀的PbFeO_2.5粉末；

步骤5，按化学计量比(1−x−y)BiFeO₃-xLaFeO₃-yPbFeO_2.5分别称取上述BiFeO₃、LaFeO₃、PbFeO_2.5粉体，加入去离子水进行球磨混合6 h，将混合后的浆料取出后在烘箱中90°C下烘12 h，过80目筛，在过好筛后的混合粉料中加入聚乙烯醇水溶液作为陶瓷的粘结成型剂，研磨均匀后过筛造粒，得到流动性较好的颗粒状粉体，接着对造粒后的粉料施加压强，将其压成生坯，然后把生坯放入高温炉中以200°C/h升温到550°C，保温30 min进行排胶，然后在830°C~960°C烧结，升温速率5°C/min，保温2 h，再随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，将各粉体原料在500ºC下烘干去除水分。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中，加入的聚乙烯醇水溶液的质量浓度为5 wt%。