[发明专利]一种低温烧结高调谐率钛酸锶钡陶瓷的制备方法

摘要

本发明涉及一种低温烧结高调谐率钛酸锶钡材料的制备方法。以BaCO₃、TiO₂、SrCO₃为原料，采用固相反应法合成BaTiO₃、Sr₃Ti₂O₇粉料，然后按重量比BaTiO₃∶Sr₃Ti₂O₇=80∶20的比例将两者混合球磨制得均匀混合料。以正硅酸四乙酯、冰醋酸、去离子水为原料，采用恒温水浴搅拌制备SiO₂溶胶。然后将球磨好的混合料倒入SiO₂溶胶并辅以常温超声搅拌30分钟，再置于120℃恒温烘箱干燥，经过800℃煅烧2小时，得到由SiO₂层包裹的80wt%BaTiO₃-20wt%Sr₃Ti₂O₇混合粉料。最后采用干压成型制备好素坯，在1200～1280℃温度条件下烧结2～6小时。本发明所制备的材料用于微波调谐领域，具有高的调谐率、高的温度稳定性、保持适中的介电常数及较低的介电损耗等优点。

主权项

一种低温烧结高调谐率钛酸锶钡陶瓷的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤：A. BST@4wt%SiO₂素坯制备(1)80wt%BaTiO₃‑20wt%Sr₃Ti₂O₇（BST）混合粉料的制备以BaCO₃、SrCO₃和TiO₂为原料分别经过1100℃烧结2小时、1300℃烧结4小时合成BaTiO₃和Sr₃Ti₂O₇固相基体粉料，按重量比BaTiO₃：Sr₃Ti₂O₇=80:20混合均匀，得到BST混合粉料；(2)SiO₂溶胶的制备以正硅酸四乙酯（TEOS）、冰醋酸(HAc)、去离子水（H₂O）为原料，按体积比VTEOS:VH₂O:VHAc=1:2:2.5分别量取适量的TEOS、HAc和H₂O倒入烧杯中，然后将烧杯置于50℃恒温水浴搅拌器，持续搅拌60分钟，得到透明澄清的SiO₂溶胶；(3)BST@4wt%SiO₂素坯成型将BST粉料倒入SiO₂溶胶的烧杯中，并在室温环境超声搅拌30分钟得到白色凝胶；将白色凝胶置于120℃恒温烘箱烘干，再置于800℃煅烧2小时，得到由SiO₂纳米层包裹的BST包裹粉体；最后经干压成型、700℃排胶得到BST@4wt%SiO₂素坯；B. 低温烧结将上述所得BST@4wt%SiO₂素坯在1200~1280℃温度条件下烧结2~6小时，获得具有高调谐率和高的温度稳定性、并保持适中介电常数和较低介电损耗的钛酸锶钡陶瓷。