本发明涉及信息功能陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种新型单相多铁性陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
多铁性材料因其广阔的应用前景和重要的理论研究价值受到了广泛的关注。目前研究的单相多铁性材料体系主要为钙钛矿结构体系以及钨青铜结构体系，其它结构体系的多铁性材料少之又少。钙铁矿陶瓷是一类具有超晶格氧空位的类钙钛矿结构氧化物，是探索新型多铁性材料体系的研究热点之一。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对目前的多铁性材料研究体系，提出一种钙铁矿型单相多铁性陶瓷及其制备方法，制得的单相陶瓷在室温下饱和极化强度可达0.35μc/cm2。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种钙铁矿型单相多铁性陶瓷，它的成分是ca2fe2-x-yalxgayo5，其中0.0≤x≤0.50，0.0≤y≤0.50。
优选地，x＝0.5，y＝0.25。
一种钙铁矿型单相多铁性陶瓷的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将氧化物a、caco3、fe2o3混合、烘干后预烧得到陶瓷粉末；所述氧化物a为al2o3和ga2o3中的至少一种；
(2)通过单轴压力成形制备陶瓷坯体；
(3)在温度为1150～1250℃，气氛为空气的条件下烧结得到致密的陶瓷烧结体；
(4)在温度为1050～1150℃，气氛为氧气的条件下热处理得到所需的钙铁矿型单相多铁性陶瓷。
进一步地，所述步骤(1)中，al2o3、ga2o3、caco3、fe2o3的纯度为99％以上。
进一步地，所述步骤(1)中，氧化物a、caco3、fe2o3的摩尔百分比分别为：0.0～16.7％、66.7％、16.7～33.3％。
进一步地，所述步骤(1)中，将氧化物a、caco3、fe2o3用湿式球磨法混合24小时，烘干后在温度为1050～1150℃的条件下预烧12小时得到陶瓷粉末。
进一步地，所述步骤(1)中，湿式球磨法的熔剂为无水乙醇。
进一步地，所述步骤(1)之后，还包括在预烧粉末中添加5～15％的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒的步骤。
进一步地，所述步骤(2)中，通过单轴压力成形在30mpa下制备出直径为12mm、厚度为1～2mm的陶瓷坯体。
进一步地，所述步骤(4)中，热处理时间为3小时。
本发明的有益效果是：本发明提供的钙铁矿型单相多铁性陶瓷矫顽场明显降低，室温下可测得其电滞回线并有明显的电控磁性能。本发明提供的钙铁型单相多铁性陶瓷，可用于多铁性存储器件，在信息存储与弱磁场探测领域具有极大的应用价值。
附图说明
图1为x＝0.5，y＝0.25实施例的电滞回线图；
图2为x＝0.5，y＝0.25实施例的磁化强度零场冷(zfc)和场冷(fc)图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供的一种钙铁矿型单相多铁性陶瓷，它的成分是ca2fe2-x-yalxgayo5，其中0.0≤x≤0.50，0.0≤y≤0.50。表1给出了构成本发明的各成分含量的几个具体实例及其铁电性能。性能测试是用铁电分析仪来得到的，反铁磁奈尔温度是通过振动磁强计测得的。
表1
图1示出了x＝0.5，y＝0.25时的电滞回线图，可见其极化强度可达0.35μc/cm2；图2示出了x＝0.5，y＝0.25时的磁化强度零场冷(zfc)和场冷(fc)图，从图中可知，其反铁磁奈尔温度为349k。
下面以一具体实例说明本发明钙铁矿型单相多铁性陶瓷的制备方法：
(1)将纯度为99％以上的氧化物a、caco3、fe2o3用湿式球磨法混合24小时，熔剂为无水乙醇，烘干后在温度为1050～1150℃，气氛为空气的条件下预烧12小时得到所需的陶瓷粉末；所述氧化物a为al2o3和ga2o3中的至少一种；
(2)在预烧粉末中添加5～15％的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒后，通过单轴压力成形在30mpa下制备出直径为12mm、厚度为1～2mm的陶瓷坯体；
(3)在温度为1150～1250℃，气氛为空气的条件下烧结得到致密的陶瓷烧结体；
(4)在温度为1050～1150℃，气氛为氧气的条件下热处理3小时得到所需的钙铁矿型单相多铁性陶瓷。
进一步地，所述步骤(1)中，氧化物a、caco3、fe2o3的摩尔百分比分别为：0.0～16.7％、66.7％、16.7～33.3％。