[发明专利]一种高阻抗LuFeO3陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高阻抗LuFeO₃陶瓷材料的制备方法，以Lu₂O₃、Fe₂O₃为原料通过机械球磨的方法使符合化学计量比的混合物颗粒细化混合均匀，之后再压片并在1100‑1500℃温度下烧结即可制备正交钙钛矿结构LuFeO₃陶瓷材料，简易了制备步骤，降低了人工劳动投入，易于实施，并且可以在较低的烧结温度且较短的保温时间内制备，所制备陶瓷材料阻抗高，更利于器件应用。

技术领域

本发明涉及功能材料制备技术领域，具体涉及一种高阻抗LuFeO₃陶瓷材料的快速高效制备方法。

背景技术

多铁性材料是一种拥有多种新奇物理现象和应用前景的一种功能性材料，能够同时拥有多种铁性功能，由于它在信息材料领域的极大应用潜力，已经引起了学术界的广泛兴趣，在过去的二十年内，多铁性材料的研究以及应用一直是很多科学家感兴趣的领域，我们将具有磁电效应的材料称为磁电材料或磁电体，能应用在多态存储器、磁读电写硬盘、多铁性内存等相关器件中，能够满足现代社会对低功耗、高密度、易携带和多功能的新型信息器件的迫切需求。

LuFeO₃陶瓷材料作为多铁性材料中的一种，其在信息存储领域磁读电写硬盘和微波器件方面有着巨大的潜在应用前景，其多铁性吸引了大批研究者的注意， LuFeO₃陶瓷材料一直是研究人员在努力的方向。如W.Wang等采用脉冲激光沉积法制备六方相LuFeO₃薄膜，发现其电极化行为可以保持到1050K以上；但仍存在一些问题：浙江大学Y.Yin等采用传统固相烧结法制备B位Mn掺杂LuFeO₃，观察到其电滞回线，但由于漏电的影响并未观测到饱和且封闭的电滞回线；印度 U.Chowdhury等也采用固相烧结法制备LuFeO₃，考虑到传统电滞回线测量方法无法规避样品中漏电等因素的影响，作者采用PUND脉冲测试法在室温下测量得到完美的电滞回线。另外，制备方法一般较为繁琐，如印度U.Chowdhury等的制备方法为：先预混原料在1100℃下预烧4h，之后球磨压片，再在1200℃度保温10h。通过以上分析可知：目前LuFeO₃铁电研究仍受到漏电的影响；且LuFeO₃制备方法程序繁杂，不利于大规模生产及广泛推广应用。

因此，如何提供一种快速高效且阻抗高漏电低的LuFeO₃陶瓷材料的制备方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高阻抗LuFeO₃陶瓷材料的快速高效制备方法，克服目前LuFeO₃陶瓷材料阻抗低且制备过程方法复杂、工序繁多等问题，提出一种快速高效且阻抗高漏电低的LuFeO₃陶瓷材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明具体采用如下技术手段：

本发明提供的一种高阻抗LuFeO₃陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别称取Lu₂O₃和Fe₂O₃混合均匀，之后置于球磨机中并加入液态球磨介质进行球磨10-36h，之后取出混合物干燥，得预混前驱体；

(2)将所述步骤(1)得到的预混前驱体置于球磨机中干磨，干磨结束得均匀细化的前驱体粉末；

(3)将所述步骤(2)制得的前驱体粉末置于模具中做成陶瓷坯片，之后置于马弗炉中煅烧，即得高阻抗钙钛矿结构LuFeO₃陶瓷材料。

进一步的，所述步骤(1)中的Lu₂O₃和Fe₂O₃的摩尔比为1:1；