一种陶瓷材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN112876240A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110184641.7

    申请日:2021-02-10

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明属于材料领域,具体涉及一种陶瓷材料及其制备方法和用途。本发明中陶瓷材料的通式为(1‑x)(Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3)x(Sr0.7Bi0.2TiO3),其中0.1≤x≤0.4。本发明通过Sr0.7Bi0.2TiO3对Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3进行适当改性,获得的陶瓷材料同时达到高储能密度和高储能效率,其中高储能效率能够有效避免存储的能量以热的形式释放,延长材料的使用寿命。

    一种无铅铁酸铋基陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111205082B

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202010038508.6

    申请日:2020-01-14

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    IPC分类号: C04B35/453 C04B35/622

    摘要: 本发明涉及一种无铅铁酸铋基陶瓷材料,该无铅铁酸铋基陶瓷材料的化学组成为(1‑x)[(1‑y)BiFeO3‑yBaTiO3]‑xNa0.73Bi0.09NbO3+zMn3O4;该无铅铁酸铋基陶瓷材料采用固相反应法和流延成型法进行制备,包括将原料按化学计量比进行配料、一次球磨、经720‑750℃煅烧后得到预合成的粉体,再经过二次球磨、过筛、流延成型等工艺得到铁酸铋基无铅高储能密度和储能效率陶瓷生坯,最后在1000‑1020℃高温烧结后得到无铅铁酸铋基陶瓷材料。与现有技术相比,本发明具有储能密度和储能效率高、烧结温度低、制备工艺稳定、符合电子元器件无铅化发展的要求、实用性高等优点。

    一种铋基三明治结构的高储能密度陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN111205087B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202010037452.2

    申请日:2020-01-14

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    IPC分类号: C04B35/475 C04B35/622

    摘要: 本发明涉及一种铋基三明治结构的高储能密度陶瓷,所述的高储能密度陶瓷为三层结构,包括化学组成为[Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5]0.96Sr0.04Ti0.99Ta0.01O3(BNKSTT)的最外层(即上下层)和化学组成为(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xSrNb0.5Al0.5O3(BNT‑SNA)的中间层,其中x=0.20~0.35;制备方法为首先通过固相反应制备中间层和外层粉体,然后将粉体进一步制成陶瓷浆料,通过流延成型工艺获得相应的陶瓷膜,接着将得到的陶瓷膜在不同温度和压力条件下进行加压,最后经1060‑1200℃高温烧结得到产品。与现有技术相比,本发明具有不含有铅元素,制备过程简单、制备工艺稳定、适合工业化批量生产,并且耐压特性优异、储能密度和储能效率高,能够兼具多种材料优异的性能于一体等优点,在脉冲功率器件中拥有广泛的应用前景。

    一种无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质及其制备方法

    公开(公告)号:CN112341191B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202011156932.7

    申请日:2020-10-26

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    摘要: 本发明属于储能陶瓷介质材料技术领域,提供了一种无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质及其制备方法,通过固相反应合成内层陶瓷粉体和外层陶瓷粉体,将粉体进一步制成陶瓷浆料,通过流延成型工艺获得相应的陶瓷膜,将得到的陶瓷膜在不同温度和压力条件下进行加压,最后经1050‑1200℃高温烧结得到具有层状三明治结构的无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质,其第一、第三电介质层具有高击穿场强,第二电介质层具有高极化强度;或第一、第三电介质层具有高极化强度,第二电介质层具有高击穿场强。本发明不含铅,制备过程简单、制备工艺稳定、适合工业化批量生产,且耐压特性优异、储能密度和效率高,同时兼具多种材料优异性能于一体。

    一种无铅铁酸铋基陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111205082A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010038508.6

    申请日:2020-01-14

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    IPC分类号: C04B35/453 C04B35/622

    摘要: 本发明涉及一种无铅铁酸铋基陶瓷材料,该无铅铁酸铋基陶瓷材料的化学组成为(1-x)[(1-y)BiFeO3-yBaTiO3]-xNa0.73Bi0.09NbO3+zMn3O4;该无铅铁酸铋基陶瓷材料采用固相反应法和流延成型法进行制备,包括将原料按化学计量比进行配料、一次球磨、经720-750℃煅烧后得到预合成的粉体,再经过二次球磨、过筛、流延成型等工艺得到铁酸铋基无铅高储能密度和储能效率陶瓷生坯,最后在1000-1020℃高温烧结后得到无铅铁酸铋基陶瓷材料。与现有技术相比,本发明具有储能密度和储能效率高、烧结温度低、制备工艺稳定、符合电子元器件无铅化发展的要求、实用性高等优点。

    一种陶瓷材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN112876240B

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202110184641.7

    申请日:2021-02-10

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明属于材料领域,具体涉及一种陶瓷材料及其制备方法和用途。本发明中陶瓷材料的通式为(1‑x)(Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3)x(Sr0.7Bi0.2TiO3),其中0.1≤x≤0.4。本发明通过Sr0.7Bi0.2TiO3对Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3进行适当改性,获得的陶瓷材料同时达到高储能密度和高储能效率,其中高储能效率能够有效避免存储的能量以热的形式释放,延长材料的使用寿命。

    一种无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质及其制备方法

    公开(公告)号:CN112341191A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011156932.7

    申请日:2020-10-26

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    摘要: 本发明属于储能陶瓷介质材料技术领域,提供了一种无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质及其制备方法,通过固相反应合成内层陶瓷粉体和外层陶瓷粉体,将粉体进一步制成陶瓷浆料,通过流延成型工艺获得相应的陶瓷膜,将得到的陶瓷膜在不同温度和压力条件下进行加压,最后经1050‑1200℃高温烧结得到具有层状三明治结构的无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质,其第一、第三电介质层具有高击穿场强,第二电介质层具有高极化强度;或第一、第三电介质层具有高极化强度,第二电介质层具有高击穿场强。本发明不含铅,制备过程简单、制备工艺稳定、适合工业化批量生产,且耐压特性优异、储能密度和效率高,同时兼具多种材料优异性能于一体。

    一种铋基三明治结构的高储能密度陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN111205087A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010037452.2

    申请日:2020-01-14

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    IPC分类号: C04B35/475 C04B35/622

    摘要: 本发明涉及一种铋基三明治结构的高储能密度陶瓷,所述的高储能密度陶瓷为三层结构,包括化学组成为[Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5]0.96Sr0.04Ti0.99Ta0.01O3(BNKSTT)的最外层(即上下层)和化学组成为(1-x)Bi0.5Na0.5TiO3-xSrNb0.5Al0.5O3(BNT-SNA)的中间层,其中x=0.20~0.35;制备方法为首先通过固相反应制备中间层和外层粉体,然后将粉体进一步制成陶瓷浆料,通过流延成型工艺获得相应的陶瓷膜,接着将得到的陶瓷膜在不同温度和压力条件下进行加压,最后经1060-1200℃高温烧结得到产品。与现有技术相比,本发明具有不含有铅元素,制备过程简单、制备工艺稳定、适合工业化批量生产,并且耐压特性优异、储能密度和储能效率高,能够兼具多种材料优异的性能于一体等优点,在脉冲功率器件中拥有广泛的应用前景。

    钛酸铋钠基高储能密度和功率密度陶瓷及制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110540423A

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201910764117.X

    申请日:2019-08-19

    申请人: 同济大学

    发明人: 翟继卫 闫非 沈波

    IPC分类号: C04B35/475

    摘要: 本发明涉及钛酸铋钠基高储能密度和功率密度陶瓷及制备方法和应用,该陶瓷的化学组成为(1-x)Bi0.5Na0.5TiO3-xSrNb0.5Al0.5O3,其中x=0.15~0.35,使用固相反应法制备得到,包括将原料按化学计量比进行配料、一次球磨和800~850℃煅烧后得到预合成的粉体,再经过二次球磨、造粒、陈腐和压制成型等工艺得到钛酸铋钠基陶瓷生坯,经1150-1180℃高温烧结得到钛酸铋钠基陶瓷样品。与现有的储能陶瓷介质材料相比,本发明最显著的优点为环境友好型材料,其制备过程简单、制备工艺稳定,适合工业化批量生产,且具有储能密度和功率密度高、温度和频率稳定性优异等特点,能够广泛地应用于脉冲功率器件中。