[发明专利]一种高击穿强度介电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：

步骤一：按化学式aTiO₂-bSiO₂-cAl₂O₃-xCa₃(PO₄)₂中各试剂的配比称取原料，其中涉及的原料包括试剂级金红石型TiO₂99%，α-Al₂O₃99%，Ca₃(PO₄)₂99%和SiO₂99%；

步骤二：将称取的试剂加入去离子水和氧化锆球磨珠进行球磨，然后添加PVA后对浆料进行喷雾干燥，将得到的混合原料制作成圆柱形生胚；

步骤三：将制备的圆柱形生胚的粘合剂排出，然后烧结，得到高击穿强度介电陶瓷材料；

各试剂原料的比例a、b、c、x为质量比，其中3≤a≤6，0b≤2，0c≤2，0x≤4。

2.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：在球磨过程中，称量的试剂、水和球磨珠的质量比为1.0:（1.5~2.0）：（3.0~4.0）。

3.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：在球磨过程中，球磨机的转速为300~500r/min，球磨时间为8~14h。

4.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：加入PVA作为粘合剂，其中添加的PVA浓度为2~5wt%，添加量为30~80ml。

5.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述将制备的圆柱形生胚的粘合剂排出的具体操作为：在600~800℃保温120~180min以排出粘合剂。

6.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述烧结过程中升温的速率为6~8℃/min。

7.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述烧结温度在1200~1300℃，所述烧结的保温时间为60~180min。

8.根据权利要求1所述高击穿强度介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述将得到的混合原料制作成圆柱形生胚，具体步骤为：在30MPa下单轴压入直径为15mm的模具中，获得厚度为0.5mm的圆柱形生胚。

9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到高击穿强度介电陶瓷材料，其特征在于：所述高击穿强度介电陶瓷材料的介电击穿强度最大值为90.8kV/mm。