[发明专利]一种陶瓷靶材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料领域，涉及[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_0.96M_0.04O₃陶瓷靶材的制备方法。

背景技术

随着电子、信息和控制技术朝着微型化、高集成化方向的发展，以及可再生动力能源设备(如电动汽车、电网中的大型能量调节器等移动能源设备)的发展和使用，高密度储能电容器的发展已经被提上日程。作为铁电体材料的一类分支，反铁电体材料因其具有更高的储能密度而使得其逐渐成为高密度储能电容器的优秀候选材料。目前对反铁电材料储能效应的研究主要集中在锆钛酸铅(PZT)为基的含铅材料体系中，如Sn掺杂的Pb(Zr,Sn,Ti)O₃(PZST)陶瓷材料以及La掺杂的Pb_0.97La_0.02(Zr_0.65Sn_0.24Ti_0.11)O₃薄膜材料。

材料一般以两种形态应用于电荷的存储，即体相及薄膜。体相陶瓷材料由于耐击穿电场强度不高，且操作电压过高，不易控制，难以获得大的电场强度用来提高体系的储能密度。材料薄膜化后，在较低的操作电压下，可获得高于体相材料击穿场强几十倍甚至上百倍的电场强度，从而能够获得高的储能密度。

[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_0.96M_0.04O₃是一种无铅环保的反铁电体材料，以高温固相合成法制备出的[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_0.96M_0.04O₃陶瓷为靶材，利用磁控溅射或脉冲沉积法轰击陶瓷靶材从而制备出具有击穿场强高、极化强度大的高储能密度反铁电薄膜。本实验制备出的[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_(1-x)M_xO₃陶瓷靶材将可以作为生长[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_(1-x)M_xO₃薄膜所用的靶材，有利于击穿场强高、极化强度大、剩余极化强度低的高储能密度[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_0.96M_0.04O₃反铁电薄膜的制备。

发明内容

本申请在现有技术的基础上，通过不断研究和改进，得到一种全新的陶瓷靶材制备工艺。

本发明的目的是提供一种[(Bi_1/2Na_1/2)_0.9118Ba_0.0582La_0.02]Ti_0.96M_0.04O₃陶瓷靶材的制备方法，其中M为Hf、Zr和Sn中的一种；具体步骤为：

(1)烘料：称量前将起始原料Bi₂O₃、Na₂CO₃、BaCO₃、TiO₂、La₂O₃、MO₂置于烘箱中烘料3～6小时，烘料温度为100～120℃；