[发明专利]一种具有三明治结构的无铅低介电损耗和高储能密度陶瓷及其制备方法

摘要

一种具有三明治结构的无铅低介电损耗和高储能密度陶瓷及其制备方法，将有机溶剂和乳化剂混合均匀，然后加入SrTiO₃粉体、粘结剂、分散剂和增塑剂，并混合均匀，得到SrTiO₃流延浆料；同样的采用流延法得到(1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃流延浆料；将两种流延浆料分别采用流延成型的方式进行流延成型，得到两种流延膜；然后叠加、加压、排胶、烧结即可。本发明的陶瓷材料制备工艺简单、技术成熟，适合工业化生产，其储能特性优良，基于电滞回线计算的放电能量密度在1.67～1.90J/cm³之间，储能效率可以达到86％，电场强度均在300kV/cm以上，并且能够表现出较低的介电损耗值。

主权项

1.一种具有三明治结构的无铅低介电损耗和高储能密度陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)流延浆料的制备：将有机溶剂和乳化剂混合均匀，然后加入SrTiO₃粉体、粘结剂、分散剂和增塑剂，并混合均匀，得到SrTiO₃流延浆料；将有机溶剂和乳化剂混合均匀，然后加入(1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃粉体、粘结剂、分散剂和增塑剂，并混合均匀，得到(1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃流延浆料；其中，x表示BaFe_0.5Nb_0.5O₃的摩尔分数，且0.05≤x≤0.15；(2)生坯的制备：将步骤(2)中获得的SrTiO₃流延浆料与(1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃流延浆料分别采用流延成型的方式进行流延成型，得到SrTiO₃流延膜和(1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃流延膜；然后进行裁切和叠加，并在150～200MPa的压力下进行加压，得到具有三明治结构的SrTiO₃/((1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃)/SrTiO₃陶瓷生坯；(3)将步骤(2)制备的陶瓷生坯试样进行排胶处理，然后烧结成瓷，得到具有三明治结构的SrTiO₃/((1‑x)SrTiO₃‑xBaFe_0.5Nb_0.5O₃)/SrTiO₃陶瓷。