[发明专利]一种钙钛矿结构高熵介电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿结构高熵介电陶瓷，其特征在于，所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷为：(La_0.25Sr_0.25Ba_0.25Na_0.25)(Ti_0.5Me_0.5)O₃，其中Me＝Sn,Zr,Hf。

2.权利要求1所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)按照化学计量比称取BaCO₃、TiO₂、La₂O₃、SrCO₃、Na₂CO₃，并且在SnO₂、ZrO₂和HfO₂三种原料中任意称量一种；

(2)将步骤(1)称取的原料采用湿法球磨，经过干燥、研磨、煅烧后得到混合粉末；

(3)将得到的混合粉末二次球磨、干燥、研磨；

(4)将步骤(3)二次球磨得到的混合粉末加入聚乙烯醇混合均匀，然后放置于模具内，压制成陶瓷坯体；

(5)采用埋烧的方式将陶瓷坯体放置在双层氧化铝坩埚内，置于高温箱式电阻炉内，在空气气氛下烧结，得到钙钛矿结构高熵介电陶瓷。

3.根据权利要求2所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：BaCO₃、TiO₂、La₂O₃、SrCO₃、Na₂CO₃、SnO₂、ZrO₂和HfO₂的纯度≥99％。

4.根据权利要求2所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(2)中球磨的条件为：球磨转速300rpm，球磨时间为12-18h；球磨介质为无水乙醇、ZrO₂球，球:料:无水乙醇的质量比为3:1:3，干燥的温度为70-100℃，干燥时间为12-24h。

5.根据权利要求2所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(2)中煅烧的条件为：在马弗炉中以10℃/min的升温速率将温度从室温升温到700℃下保温2h。

6.根据权利要求2所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(3)中二次球磨的条件为：球磨转速300rpm，球磨时间为6h；球磨介质为无水乙醇、ZrO₂球，球:料:乙醇的质量比为3:1:3，干燥的温度为70-100℃，干燥时间为12-24h。

7.根据权利要求2所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(4)中聚乙烯醇的质量百分比浓度为8wt.％，加入量为每1g混合粉末中加入1滴；压制成形条件为：采用粉末单轴压片机进行压片，其中单轴压力为280MPa，保压时间为5-8min。

8.根据权利要求2所述钙钛矿结构高熵介电陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(5)中烧结的条件为：在小坩埚底部垫一层与陶瓷坯体成分相同的混合粉末，将陶瓷坯体放置在粉末上方，再在坯体上覆盖一层同样的混合粉末，压实，盖上小坩埚盖，再将小坩埚放置在带盖密封的大坩埚内，置于高温箱式电阻炉进行烧结，以10℃/min的升温速率将温度从室温升温至500℃，保温2h，然后以10℃/min的升温速率将温度升至1000℃，再以5℃/min的升温速率将温度升至1400℃，最后以3℃/min的升温速率升温至1500℃，保温10h后，随炉冷却至室温后得到该钙钛矿结构高熵介电陶瓷。