[发明专利]单相多铁性M‑型铅铁氧体陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种单相多铁性M‑型铅铁氧体陶瓷材料及其制备方法，其化学式为PbFe12O19，六方晶系，空间群P63/mmc，分子量1181.2610，所述的单相多铁性M‑型铅铁氧体陶瓷材料在室温下同时具有良好的铁电性和铁磁性，是一种可实用化的单相多铁性材料；其晶粒分布均匀，平均晶粒1～5μm，色泽暗红色至红褐色，将来同时具有铁电性和铁磁性的单相M‑型铅铁氧体PbFe12O19)材料被应用于多铁性领域。本发明的有益效果在于所制得的M‑型铅铁氧体陶瓷材料具有多铁性，在室温下同时具有非常好的铁电性和铁磁性，并且晶粒平均粒径在0.5μm～3μm左右，颗粒分布均匀。

主权项

单相多铁性M‑型铅铁氧体陶瓷材料的制备方法，所述的单相多铁性M‑型铅铁氧体陶瓷材料的化学式为：PbFe12O19，六方晶系，空间群：P63/mmc，分子量：1181.2610，所述的单相多铁性M‑型铅铁氧体陶瓷材料在室温下同时具有良好的铁电性和铁磁性，是一种可实用化的单相多铁性材料；其晶粒分布均匀，平均晶粒：0.5～5μm，色泽：暗红色至红褐色，包括有以下步骤：1)按照摩尔比1：8～12称取铅盐和铁盐，其中铅盐溶于甘油中，形成铅的前驱体溶液，铁盐溶解于酒精与丙酮的混合溶液中，形成铁的前驱体溶液，称取聚乙二醇溶于氨水中，备用；2)将步骤1)所得的铅的前驱体溶液和铁的前驱体溶液混合搅拌6～8h，加入氨水及聚乙二醇的混合液，使铅的前驱体溶液和铁的前驱体溶液混合得到悬浊溶液；3)将步骤2)得到的悬浊溶液进行离心，倒掉上层液，将离心出的沉淀烘干，然后将烘干的沉淀在不同温度分两次进行煅烧，得到初始粉体；煅烧的具体步骤是：以2～10℃/min的升温速度从室温升至350～500℃，然后在350～500℃保温1～3h，紧接着以10‑20℃/min的升温速度继续升温至700℃～1000℃，然后在700℃～1000℃保温1～3h，接着自然降温到室温；4)将步骤3)得到的初始粉体研磨并压片，再进行高温烧结，得到产物；所述的烧结具体步骤是：以15～20℃/min的升温速度从室温升至900～1000℃，在900～1000℃保温1～3h，再以2～8℃/min的降温速度降至300～600℃并自然冷却到室温；5)将步骤4)得到的产物放入船形坩埚，然后将船形坩埚放入氧气气氛的炉内退火，退火完成后涂上电极继续放入氧气气氛的炉内退火，直到退火完成；所述的退火具体步骤是：将产物放入船形坩埚内，然后将船形坩埚推至氧气气氛的炉内中部，向炉内充入氧气，关上阀门开始退火，以5～15℃/min的升温速度升至600～800℃，然后在600～800℃保温3～6h，然后将产物翻至另外一边，重复上面的操作，紧接着选取产物的其中一面，以5～15℃/min的升温速度升至500～700℃，然后在500～700℃，保温3～6h，烧结完成后在产物的两面涂上电极，以15～20℃/min的升温速度升至800～1000℃，然后在800～1000℃保温10～30min，直到两面都涂上电极，得到最终产物。