[发明专利]核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种镧掺杂铁酸铋粉体，其特征在于，所述镧掺杂铁酸铋粉体的结构式为Bi_1-xLa_xFeO₃，其中x为0.00-0.15；所述粉体包括原料：Bi₂O₃、Fe₂O₃和La₂O₃，并按照各元素化学计量比称量Bi₂O₃、Fe₂O₃和La₂O₃，通过固相合成法制得。

2.如权利要求1所述的一种镧掺杂铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

1)按照化合物Bi_1-xLa_xFeO₃的各元素化学计量比称量Bi₂O₃、Fe₂O₃和La₂O₃，研磨混合均匀，并将研磨后的粉末置于高温炉中煅烧，得到预烧粉体；

2)在步骤1)得到的预烧粉体中加入球磨珠和乙醇进行球磨，并将球磨后的粉料过400-500目筛后烘干，最终获得镧掺杂铁酸铋粉体。

3.根据权利要求2所述的一种镧掺杂铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，研磨后的粉体粒径为0.5-2μm，且所述煅烧温度为700-850℃，煅烧时间为0.5-5h。

4.根据权利要求2所述的一种镧掺杂铁酸铋粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，球磨珠与预烧粉体、无水乙醇的添加物料比为(1-3):1：1；且球磨转速为200-400rpm，球磨时间为4-24h，以及所述球磨过筛后的粉料在60-80℃烘干12-24h得到预成品。

5.核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷，其特征在于，包括如权利要求1所述的镧掺杂铁酸铋粉体，还包括二氧化硅，且所述镧掺杂铁酸铋粉体与二氧化硅的质量比为99:1～94:6。

6.根据权利要求5所述的核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷，其特征在于，所述二氧化硅是利用原硅酸四乙酯作为修饰剂，于pH为9～10的碱性条件下水解得到。

7.如权利要求5所述的核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

(1)将镧掺杂铁酸铋粉体分散在乙醇中，搅拌得到悬浊液；

(2)对步骤(1)得到的悬浊液进行超声处理，边搅拌边加入原硅酸四乙酯得到混合溶液，并调节混合溶液的pH值至9～10，搅拌2～4h后烘干得到前驱体；

(3)将步骤(2)得到的前驱体置于高温炉中，在500～700℃的温度条件下煅烧10～60min，得到核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅粉体，并在粉体中加入聚乙烯醇造粒得到粉料；

(4)将步骤(3)得到的粉料过筛、压制获得陶瓷素坯；并在750～900℃的温度条件下对陶瓷素坯进行烧结0.5～10h，最终获得本发明公开的核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷。

8.根据权利要求7所述的核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，按照镧掺杂铁酸铋粉体二氧化硅为99:1～94:6的质量比称取原硅酸四乙酯；且烘干温度为60～120℃，烘干时间为12～24h。

9.根据权利要求7所述的核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，按照每滴聚乙烯醇加入(0.5～2)克粉体的比例，在核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅粉体中加入聚乙烯醇进行造粒。

10.根据权利要求7所述的核壳型镧掺杂铁酸铋/二氧化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，对造粒粉料过40～80目筛，并在40～70MPa压强下压制成10mm×1mm的陶瓷素坯。