[发明专利]一种导电陶瓷及其烧结工艺

权利要求书

1.一种导电陶瓷，包括导电陶瓷复合材料、粘结剂、烧结助剂，其特征在于：所述导电陶瓷按重量份计含有导电陶瓷复合材料55-90份，粘结剂1-5份，烧结助剂0-5份但不包括0，所述导电陶瓷复合材料的组成通式为：La_(1-x)Sr_xTiO₃·yZrO₂，其中x,y为摩尔数x=0.5，y=0.4，所述粘结剂为聚乙烯醇，所述烧结助剂为CaO、Y₂O₃和TiO₂,其中导电陶瓷复合材料的制备方法包括以下步骤：

L1：纳米级SrTiO₃制备：采用溶胶-凝胶法，将12-14质量份的钛酸四丁酯溶解于30-40体积份的异丙醇溶液中，然后制备等摩尔数的醋酸锶水溶液，在剧烈搅拌的条件下将醋酸锶水溶液滴加到钛酸四丁酯溶液中，继续搅拌15-20min后静置3-5h，得到乳白色的凝胶，待凝胶老化析出异丙醇和水后，在60-80℃下加热烘干磨粉，最后于800-1000℃条件下煅烧即制得纳米级的钛酸锶粉末；

L2：稀土改性SrTiO₃：采用气相扩渗改性的方法，首先以LaCl₃·7H₂O为渗剂配制5%稀土La的甲醇渗液，将扩渗炉升温至860℃并排气后把L1制得的粉末放入其中，然后向扩渗炉中加入稀土La的甲醇渗液，按照1-x的摩尔数计算加入量，滴加速度为70d/min，扩渗时间为3-5h，得到La_(1-x)Sr_xTiO₃溶液；

L3：La_(1-x)Sr_xTiO₃·yZrO₂混合粉末的制备：采用二氧化锆包覆钛酸镧锶的核壳结构复合方式，具体为在La_(1-x)Sr_xTiO₃溶液中加入y摩尔的Zr（NO₃）₄溶液并搅拌均匀，将溶液转移至蒸发皿中，在80℃条件下搅拌蒸发直至溶液变为凝胶，然后放入真空干燥箱中干燥24h，取出后研磨均匀，于200目过筛后在900-1000℃条件下煅烧2-3h后得到La_(1-x)Sr_xTiO₃·yZrO₂粉末；

所述的导电陶瓷还包括烧结工艺，具体为：

S1：将导电陶瓷复合材料、粘结剂、烧结助剂按照质量份进行湿法球磨混合24h，制备浆料，然后将浆料进行喷雾造粒，制备粉料；

S2：将S1中制备的粉料陈化10-20h后在10-30MPa的条件下干压制成2mm厚的圆片，并于250-300MPa条件下进行冷等静压成形并脱脂脱胶得到坯体；

S3：将S2中的坯体置于烧结炉中，在氮气或真空状态下于800-1300℃条件下保温3-5h，得到导电陶瓷烧结体。

2.根据权利要求1所述的导电陶瓷，其特征在于：所述步骤S2中的脱胶步骤为将坯体依次在450-500℃保温10min、500-600℃保温5min、600-800℃保温10min，实现导电陶瓷的脱脂脱胶。

3.根据权利要求1所述的导电陶瓷，其特征在于：所述步骤S3中的升温速率为10℃/min，先加热至800℃并保温1-2h，然后继续升温至1250-1300℃并保温2-3h。

4.根据权利要求1所述的导电陶瓷，其特征在于：所制得的导电陶瓷复合材料La_(1-x)Sr_xTiO₃·yZrO₂粉末的平均粒径为50-80nm。