[发明专利]一种基于溶胶凝胶法制备钛酸铜铋钠介电材料的方法

摘要

本发明公开了一种基于溶胶凝胶法制备钛酸铜铋钠介电材料的方法，先配制溶液1将钛酸酯和硝酸铋按照101的摩尔比，在加入乙酰丙酮作为稳定剂的情况下溶解于乙二醇中，其中乙二醇酞酸丁酯乙酰丙酮的体积比约为10101；再配制溶液2按照NaBiCuTi摩尔比为1168的比例，将硝酸钠、硝酸铋和硝酸铜溶于柠檬酸的水溶液，柠檬酸和水的质量比为12，再蒸发水份；将溶液1和溶液2混合，水浴后得到凝胶；凝胶于250℃～450℃下自蔓延燃烧反应，得到钛酸铜铋钠纳米粉料；造粒后压制成为坯体，坯体于900℃～1050℃烧结，得到钛酸铜铋钠介电材料。本发明具有较低介电损耗tanσ～0.03和巨介电常数ε25℃～2.34×104，原料低廉，且降低了烧结温度。

主权项

一种基于溶胶凝胶法制备钛酸铜铋钠介电材料的方法，具有如下步骤：(1)配制溶液1：将钛酸酯和硝酸铋按照10:1的摩尔比，在加入乙酰丙酮作为稳定剂的情况下溶解于乙二醇中，其中乙二醇：酞酸丁酯：乙酰丙酮的体积比约为10:10:1；(2)配制溶液2：按照Na:Bi:Cu:Ti摩尔比为1:1:6:8的比例，即Na0.5Bi0.5Cu3Ti4O12的化学计量比，将硝酸钠、硝酸铋和硝酸铜溶于柠檬酸的水溶液；所述柠檬酸和水的质量比为1:2，再于80℃蒸发水份至溶液体积不再变化；(3)将溶液1和溶液2混合，充分搅拌后85℃水浴8小时，使两种溶液充分混合并且反应完全，得到凝胶；(4)将步骤(3)的凝胶置于250℃～450℃下使其发生自蔓延燃烧反应，从而得到钛酸铜铋钠纳米粉料；(5)在将步骤(4)的粉料添加1.5％的聚乙烯醇作为粘合剂，混合后放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨9～12小时后烘干过80目筛进行造粒，再用粉末压片机压制成坯体；(6)将步骤(5)的坯体于900℃～1050℃烧结得到钛酸铜铋钠介电材料。