[发明专利]一种工作在顺电相高储能反铁电复合陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种工作在顺电相高储能反铁电复合陶瓷材料，其特征在于所述材料的化学通式为：

0.88[(Pb_0.94La_0.04)(Sn_0.4Zr_0.6)_0.8Ti_0.2O₃]+(0.10～0.11)[SrTiO₃/CaTiO₃]+(0.01～0.02)[MgO/WO₃]；

所述材料居里温度在摄氏-10 ^oC～-30 ^oC，顺电相工作温度10～50 ^oC，电场强度180kV/cm，储能密度为4.4～5.4 J/cm³，储能效率为90～100%。

2.一种工作在顺电相高储能反铁电复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、按照分子式(Pb_0.94La_0.04)(Sn_0.4Zr_0.6)_0.8Ti_0.2O₃的摩尔比例称取Pb₃O₄, La₂O₃, ZrO₂,SnO₂和TiO₂，其中，Pb₃O₄过量1 wt%；将粉料混合后加适量无水乙醇混合球磨10小时，之后烘干得到预制粉料，在800℃-880℃预烧后得到A粉料；

2）、按照分子式及配方 [SrTiO₃/CaTiO₃]中的摩尔比例10:1～3:1称取SrCO₃, CaCO₃和TiO₂.；将粉料混合后加适量无水乙醇混合球磨6小时，之后烘干得到预制粉料，将其在1100℃-1250℃预烧后得到B粉料；

3）、按1:1的摩尔比称取一定量的WO₃和MgO, 混合后加去离子水混合球磨10小时，烘干后进行高温预烧，在1400℃-1450℃保温2小时，得到粉料C；

4）、将烘干后的A、 B和C粉料按化学通式

0.88[(Pb_0.94La_0.04)(Sn_0.4Zr_0.6)_0.8Ti_0.2O₃]+(0.10～0.11)[SrTiO₃/CaTiO₃]+(0.01～0.02)[MgO/WO₃]

配方称取相应质量，加适量无水乙醇混合球磨6小时，之后烘干得到主体粉料；

5）、将步骤4）的主体粉料再加入少量去离子水并充分搅拌混合形成湿粉以增加粘度，压成直径为12毫米、厚度为3到4毫米的圆型坯片，再将其捣碎并研磨成细粉，并将细粉压成直径为12毫米、厚度为1.5到2毫米的圆型坯片，坯片上覆盖薄层主体粉料及ZrO₂粉料，用于补偿Pb的挥发和阻止Pb在烧结过程中扩散出炉外，置于马弗炉中在1250℃-1300℃烧结2-3小时，烧结结束后自然冷却，出炉得到一次烧结陶瓷片；

6）、将一次烧结陶瓷片在1050℃退火10分钟得到样品；

7）、将步骤6）得到的陶瓷片样品磨平，在其上下表面涂覆银浆，540℃煅烧10分钟后冷却，即得到复合的高储能反铁电陶瓷材料。