[发明专利]一种铁酸铋-钛酸钡二元高温压电陶瓷材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁酸铋-钛酸钡二元高温压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将铁酸铋-钛酸钡粉体与第一球磨介质混合，进行第一球磨，得到铁酸铋-钛酸钡粗粉，所述铁酸铋-钛酸钡粗粉的颗粒尺寸为800 nm~1.5μm；

将铁酸铋-钛酸钡粉体与第二球磨介质混合，进行第二球磨，得到铁酸铋-钛酸钡细粉，所述铁酸铋-钛酸钡细粉的颗粒尺寸为100~800 nm；

将所述铁酸铋-钛酸钡粗粉和铁酸铋-钛酸钡细粉混合，得到混合粉体；将所述混合粉体与粘结剂混合，依次进行造粒、等静压成型、排胶和烧结，得到铁酸铋-钛酸钡二元高温压电陶瓷材料；

所述铁酸铋-钛酸钡粉体的制备方法，包括以下步骤：

将Bi₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、BaCO₃、MnO₂和水混合，将所得混合物料依次交替进行球磨和煅烧，得到铁酸铋-钛酸钡粉体；

所述铁酸铋-钛酸钡粗粉与铁酸铋-钛酸钡细粉的质量比为(0~10):1且不为0。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁酸铋-钛酸钡粉体的化学组成为(1-x)BiFeO₃-xBaTiO₃，其中，0x1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述依次交替进行球磨的过程中，每次所述球磨的转速独立为250~400 r/min，每次所述球磨的时间独立为6~8 h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每次所述煅烧的温度独立为700~800℃，保温时间独立为3~6 h；升温至每次所述煅烧的温度的升温速率为5℃/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一球磨介质为直径大小为2~5mm的氧化锆球，所述第一球磨的转速为250~400 r/min，所述第一球磨的时间为4~8 h；所述第二球磨介质为直径大小为0.5~1.5 mm的氧化锆球；所述第二球磨的转速为250~400 r/min，所述第二球磨的时间为48~100 h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述排胶的温度为600~800℃，保温时间为3~6 h；升温至所述排胶的温度的升温速率为5℃/min；所述烧结的温度为950~1040℃，保温时间为2~4 h。

7.权利要求1~6任一项所述制备方法制备得到的铁酸铋-钛酸钡二元高温压电陶瓷材料，所述铁酸铋-钛酸钡二元高温压电陶瓷材料的化学组成为(1-x)BiFeO₃-xBaTiO₃，其中，0x1。

8.权利要求7所述铁酸铋-钛酸钡二元高温压电陶瓷材料在压电和电介质储能器件中的应用。