[发明专利]一种通过铁电极化和氧空位协同增强铁电材料湿敏性能的方法有效
| 申请号： | 202210955655.9 | 申请日： | 2022-08-10 |
| 公开（公告）号： | CN115353379B | 公开（公告）日： | 2023-01-31 |
| 发明（设计）人： | 马楠;陈欣怡 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
| 主分类号： | C04B35/453 | 分类号： | C04B35/453;C04B35/468;C04B35/495;C04B35/622;C04B41/88;G01N27/22 |
| 代理公司： | 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 | 代理人： | 曹芳玲;郑优丽 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 通过 极化 空位 协同 增强 材料 性能 方法 | ||
1.一种通过铁电极化和氧空位协同增强铁电材料湿敏性能的方法，其特征在于，包括：
（1）将铁电陶瓷粉体和粘结剂混合后压制成型，再经脱粘和烧结，得到铁电陶瓷块体；所述铁电陶瓷粉体为具有湿敏特性的铁电材料，选自BiFeO3粉体、BaTiO3粉体、K1-xNaxNbO3粉体、LiNbO3粉体、Na1-yBiyTiO3粉体、(Ba1-zSrz)TiO3粉体、Bi1-bKbTiO3粉体中的至少一种或两种以上的掺杂复合，其中x=0～1，y=0.45～0.55，0＜z≤1，b=0.4～0.6；所述铁电陶瓷粉体的粒径为0.1～10μm；所述烧结的温度为750～1300 ℃；
（2）对铁电陶瓷块体施加外加电场进行极化处理，再经捣碎和研磨，得到极化富氧空位铁电粉体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，y=0.5，z=0.5，b=0.5；
所述铁电陶瓷粉体的粒径为0.1～5μm。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铁电陶瓷粉体的粒径为0.2～2.5μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘结剂选自聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的至少一种；所述粘结剂的加入量为铁电陶瓷粉体质量的5～30 wt%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱粘的温度为600～650 ℃，时间为30～60 分钟；
所述烧结的时间为1～4 小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述脱粘和烧结的升温速率为3～10 ℃/min。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述极化处理为：将铁电陶瓷块体抛光并两面披覆金属电极后置于硅油中，设置极化温度为25～80 ℃，极化电压为10～50 kV/cm，极化时间为5～60 分钟。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的方法制备的极化富氧空位铁电粉体，其特征在于，所述极化富氧空位铁电粉体的化学式为BiFeO3-a、BaTiO3-a、K1-xNaxNbO3-a、LiNbO3-a、Na1-yBiyTiO3-a、(Ba1-zSrz)TiO3-a、Bi1-bKbTiO3-a中的至少一种，其中0＜a≤0.05，x=0～1，y=0.45～0.55，0＜z≤1，b=0.4～0.6；所述极化富氧空位铁电粉体的粒径为0.1～10μm。
9.根据权利要求8所述的极化富氧空位铁电粉体，其特征在于，y=0.5，z=0.5，b=0.5；
所述极化富氧空位铁电粉体的粒径为0.1～5μm。
10.根据权利要求9所述的极化富氧空位铁电粉体，其特征在于，所述极化富氧空位铁电粉体的粒径为0.2～2.5μm。
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