[发明专利]一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷，其特征在于：所述铌酸盐陶瓷由RENbO₄和RE₃NbO₇组成，其中RENbO₄的质量分数为60-80％，而RE₃NbO₇的质量分数为20-40％。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷，其特征在于：所述RE为稀土元素Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y中的一种，并且RENbO₄和RE₃NbO₇中所使用的稀土元素相同。

3.根据权利要求1所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷，其特征在于：所述RENbO₄和RE₃NbO₇分别由原料RE₂O₃和Nb₂O₅制备而成。

4.根据权利要求1所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷，其特征在于：所述铌酸盐陶瓷的平均晶粒尺寸为1-2微米，断裂韧性为3-4MPa·m^1/2，并在室温至1500℃的温度范围内无相变。

5.根据权利要求2所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷，其特征在于：所述RENbO₄为单斜相结构，RE₃NbO₇为立方相结构。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

步骤(1)：分别称量RE₂O₃和Nb₂O₅粉末，所述RE₂O₃和Nb₂O₅粉末的纯度均大于99％，然后将两种粉末分别混合均匀；

步骤(2)：将均匀混合后的浆料干燥，然后高温烧结、冷却后得到RENbO₄和RE₃NbO₇的初始粉末；

步骤(3)：将冷却后的初始粉末研磨、过筛，称取RENbO₄和RE₃NbO₇粉末，然后将两相粉末混合均匀；

步骤(4)：称取适量混合粉末通过高温高压烧结制备得到由单斜相RENbO₄立方相RE₃NbO₇组成的铌酸盐陶瓷。

7.根据权利要求6所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的混合是通过球磨的方式进行混合，且球磨机转速300-400r/min，球磨时间6-12h，粉末和酒精的质量比为1:10-1:20。

8.根据权利要求6所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，干燥温度为80-100℃，干燥时间10-20h，所述烧结温度为1300-1600℃，烧结时间5-10h。

9.根据权利要求6所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的混合是通过球磨的方式进行混合，且球磨机转速300-500r/min，球磨时间12-24h。

10.根据权利要求6所述的一种高韧性无相变铌酸盐陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，烧结过程中压力为100-200MPa，烧结温度为1400-1600℃，烧结时间为5-20min。