[发明专利]一种超低介电损耗的KNN基储能微晶玻璃材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种超低介电损耗的KNN基储能微晶玻璃材料及制备方法，该微晶玻璃材料是由玻璃相和晶相经混合、熔融、冷却成型、退火及晶化热处理制得的；其中，按摩尔百分数计，玻璃相占20～50％，余量为晶相；晶相是由摩尔比为(3‑x)：(3‑x)：6：2x的K₂CO₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅和BaCO₃组成的，0＜x≤2.5。本发明制得的KNN基储能微晶玻璃材料介电损耗极低；本发明引入BaO，不仅对铌酸钾钠系统调节晶相组成，并且对于析晶过程有一定的促进作用，碱土金属离子，加速析晶，又能引起钉扎效应，削弱界面极化对击穿恶化的不利影响，最终得到高介电常数微晶玻璃材料。

主权项

1.一种超低介电损耗的KNN基储能微晶玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)按照摩尔比为(3‑x)：(3‑x)：6：2x取K₂CO₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅和BaCO₃混合，得到晶相，其中0＜x≤2.5；将晶相和玻璃相混合，得到混合物A，向混合物A中加入占混合物A总摩尔量0～4％的玻璃晶核剂并混合均匀，得到混合物B；2)将步骤1)中的混合物B加热直至形成均匀的熔体；将熔体倒入模具急冷成型，得到玻璃样品，对玻璃样品进行退火处理；3)将经过退火处理的玻璃样品进行晶化处理，得到超低介电损耗的KNN基储能微晶玻璃材料；步骤1)的玻璃相是由摩尔比为(2～4)：1的SiO₂和H₃BO₃混合得到的；步骤2)中加热的过程是：将石英坩埚或氧化铝坩埚随炉从室温加热至900～1200℃时，开始加入混合物B，然后继续加热到1300～1400℃，使混合物B充分熔融且无气泡；混合物B在1300～1350℃保温20～40min。