[发明专利]强磁场作用下制备铁酸铋镧－钛酸铅固溶体陶瓷的方法

摘要

本发明涉及一种强磁场作用下制备铁酸铋镧－钛酸铅固溶体陶瓷的方法，属无机非金属材料及固溶体陶瓷材料技术领域。本发明所设计并确定的铁酸铋镧－钛酸铅固溶体陶瓷的化学式为：(1－x)(Bi_1－yLa_y)FeO_3－xPbTiO₃；其中：0.2≤x≤0.6，y＝0～0.4。按上述化学式的化学计量比称量并配料；采用纯度大于99.9％的Bi₂O₃、La₂O₃、Fe₂O₃、PbCO₃和TiO₂粉末，称量后混合，加入乙醇作为研磨剂，氧化锆球为研磨介质，在球磨机内球磨24小时，使充分混合并磨细；然后经750℃煅烧合成，该过程在强磁场下进行，磁场强度为7～14T；再球磨24小时；然后再进行二次煅烧并再次球磨；然后造粒、压片；最后将压坯于1080～1100℃下烧结，同时也引入强磁场，最终得到铁电铁磁性陶瓷材料。

主权项

1.一种强磁场作用下制备铁酸铋镧-钛酸铅固溶体陶瓷的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a.设计并确定铁酸铋镧-钛酸铅固溶体的化学式其化学式为：(1-x)(Bi1-yLay)FeO3-xPbTiO3；其中：0.2≤x≤0.6，y＝0～0.4；b.配料和混合、研磨按上述化学式的化学计量比称重并配料；采用纯度大于99.9％的Bi2O3、La2O3、Fe2O3、PbCO3和TiO2粉末，称量后混合，加入乙醇作为研磨剂，氧化锆球为研磨介质，在球磨机内球磨24小时，使配合料充分混合并均匀并磨细；c.煅烧合成及球磨将上述氧化物混合物在750℃度下煅烧4小时，煅烧过程在强磁场下进行，磁场强度为7～14T(特斯拉)；使氧化物间发生固相化学反应，形成具有钙钛矿结构的固溶体粉末；然后将反应物再球磨24小时，使颗粒细化；再进行二次煅烧并再次球磨，得到反应充分、颗粒细小均匀的固溶体粉末；d.造粒压片在上述固溶体粉末中加入3％的聚乙烯醇粘结剂，混合均匀后，造粒并过80目筛，以提高颗粒的流动性和压制性能；然后将其在120MPa压力下单相压制成型，制得压坯；e.烧结成瓷将上述压坯先烧除掉其中含有的粘结剂有机物，然后在1080～1100℃温度下进行烧结，同时引入强磁场，磁场强度为10～14T(特斯拉)；此过程中压坯颗粒之间的机械结合转变成化学键合，并收缩，其收缩率为18％；最终得到致密均一的铁酸铋镧-钛酸铅固溶体陶瓷。