[发明专利]一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，是基于镧系稀土元素掺杂的铌酸银基无铅反铁电陶瓷，其化学通式为(Re_xAg_1-3x)NbO₃且0x≤0.06，其中Re为三价镧系稀土元素。

2.根据权利要求1所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述三价镧系稀土元素为La³⁺，Sm³⁺，Eu³⁺，Er³⁺，Yb³⁺或Lu³⁺。

3.根据权利要求1所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，当0x≤0.06，所述的高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料可释放能量密度为2.5-5.2J/cm³，且其在20℃至140℃的温度范围内的波动不超过10％。

4.根据权利要求1所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，包括以下步骤的方法制备得到：

步骤一：按照所述化学通式的目标化合物化学计量比称取Ag₂O，Re₂O₃和Nb₂O₅原料，将称取好的原料进行一次球磨，得到混合粉料；然后将混合粉料在氧气氛围下进行预烧；再经过二次球磨，得到尺寸均匀的预制粉料；

步骤二：将步骤一得到的预制粉料通过冷等静压法压制成生坯；

步骤三：将步骤二得到的生坯在氧气氛围下进行烧结，得到结构致密的陶瓷片；

步骤四：将步骤三得到的烧结陶瓷片抛磨晾干，在其上下表面分别涂覆银浆，置于炉中升温保温，得到所述高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料。

5.根据权利要求4所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述步骤一中的一次球磨和二次球磨所采用的球磨溶剂为无水乙醇，所采用的球磨介质为钇稳定氧化锆，球磨转速为250-500转/分，球磨时间为12-48小时。

6.根据权利要求4所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述步骤一中的预烧是在氧气氛围850-950℃条件下进行3-10小时。

7.根据权利要求4所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述步骤二中的通过冷等静压法压制成生坯是在200-300MPa的压力下将预制粉料压制成直径为8mm的圆片状坯。

8.根据权利要求4所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述步骤三中的烧结是在氧气氛围1080-1170℃条件下进行6小时。

9.根据权利要求4所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述步骤四中的抛磨是将烧结陶瓷片抛磨至厚度为0.15mm。

10.根据权利要求4所述的一类高储能密度和温度稳定性的铌酸银基无铅反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述步骤四中涂覆好银浆的烧结陶瓷片置于炉中升温至550-600℃，保温30min。