看出制得的粉体的形貌为厚度20?80nm，长度200?100nm的纳米片，长度和厚度的比的统计平均值为14.5。
[0126]实施例7
[0127]称取1.406g钛酸四丁酯，4.342g五水合硝酸铋，0.163g四水合硝酸钙，1.113g九水合硝酸铁，0.401g六水合硝酸钴溶于1mL浓度为4M的硝酸中，磁力搅拌成均匀金属离子混合溶液。将所述金属离子混合溶液以0.035mL/s的速率逐滴加入到60mL浓度为2M的氢氧化钠溶液中，形成均匀的悬浮液。将悬浮液转移到容积为10mL的聚四氟乙烯内胆中，然后密封于不锈钢反应釜中。置于200°C下保温48小时，自然冷却到室温后，依次经过离心、洗涤、和干燥，即得到通式为Bi6.SCaa5Fe2CoTi3O2^纳米片粉体。
[0128]取0.35g上述粉体，在1Mpa的轴向压力下压制120s，压制成直径为Icm的素坯圆片。
[0129]将上述得到的素坯圆片置于马弗炉中，以3°C /min的速度升温至860°C保温4小时后，自然降温至室温，即可得到通式为Bi6.5Caa5Fe2CoTi302d^择优取向陶瓷材料。
[0130]对上述陶瓷材料进行扫描电子显微镜测试，结果表明，本实施例制得的通式为Bi6.Waa5Fe2CoTi3O21的陶瓷材料的晶粒具有明显的择优取向，晶粒沿着垂直于压制成型时轴向压力的方向有序的平铺堆叠，晶粒的厚度200-500nm，长度5?15 μπι。
[0131]对上述陶瓷材料和上述纳米片粉体进行X射线衍射测试，测试结果表明。相对于纳米片粉体，本实施例制得的陶瓷材料在(010)方向衍射峰强显著增强，经计算陶瓷的取向度为0.91。
[0132]绘制上述陶瓷材料在不同方向外加磁场下的磁滞回线，通过磁滞回线可知本实施例制得的陶瓷材料具有磁性各向异性，陶瓷表面垂直于磁场方向可以获得更大的饱和磁化。
[0133]对上述制得的纳米片粉体进行扫描电子显微镜测试，可以看出制得的粉体的形貌为厚度20?80nm，长度200?100nm的纳米片，长度和厚度的比的统计平均值为17。
[0134]实施例8
[0135]称取1.489g钛酸四丁酯，4.598g五水合硝酸铋，0.172g四水合硝酸钙，1.326g九水合硝酸铁，0.318g六水合硝酸钴溶于1mL浓度为4M的硝酸中，磁力搅拌成均匀金属离子混合溶液。将所述金属离子混合溶液以0.04mL/s的速率逐滴加入到60mL浓度为2M的氢氧化钠溶液中，形成均匀的悬浮液。将悬浮液转移到容积为10mL的聚四氟乙烯内胆中，然后密封于不锈钢反应釜中。置于200°C下保温48小时，自然冷却到室温后，依次经过离心、洗涤、和干燥，即得到通式为Bi6.5Caa5Fe2.25CO(l.75Ti302^纳米片粉体。
[0136]取0.35g上述粉体，在1Mpa的轴向压力下压制120s，压制成直径为Icm的素坯圆片。
[0137]将上述得到的素坯圆片置于马弗炉中，以3°C /min的速度升温至860°C保温4小时后，自然降温至室温，即可得到通式为Bi6.5Caa5Fe2.25CO(l.75Ti302^择优取向陶瓷材料。
[0138]对上述陶瓷材料进行扫描电子显微镜测试，结果表明，本实施例制得的通式为Bi6.5Ca0.5Fe2.25Co0.75113021陶瓷材料晶粒具有明显的择优取向，晶粒沿着垂直于压制成型时轴向压力的方向有序的平铺堆叠，晶粒的厚度200-500nm，长度5?15 μπι。
[0139]对上述陶瓷材料和上述纳米片粉体进行X射线衍射测试，测试结果表明。相对于纳米片粉体，本实施例制得的陶瓷材料在(010)方向衍射峰强显著增强，经计算陶瓷材料的取向度为0.83。
[0140]绘制上述陶瓷材料在不同方向外加磁场下的磁滞回线，通过磁滞回线可知本实施例制得的陶瓷材料具有磁性各向异性，陶瓷表面垂直于磁场方向可以获得更大的饱和磁化。
[0141]对上述制得的纳米片粉体进行扫描电子显微镜测试，可以看出制得的粉体的形貌为厚度20?80nm，长度200?100nm的纳米片，长度和厚度的比的统计平均值为16。
[0142]实施例9
[0143]称取1.437g钛酸四丁酯，4.437g五水合硝酸铋，0.166g四水合硝酸钙，1.421g九水合硝酸铁，0.205g六水合硝酸钴溶于1mL浓度为4M的硝酸中，磁力搅拌成均匀金属离子混合溶液。将所述金属离子混合溶液以0.05mL/s的速率逐滴加入到60mL浓度为2M的氢氧化钠溶液中，形成均匀的悬浮液。将悬浮液转移到容积为10mL的聚四氟乙烯内胆中，然后密封于不锈钢反应釜中。置于200°C下保温48小时，自然冷却到室温后，依次经过离心、洗涤、和干燥，即得到通式为Bi6.5CaQ.5Fe2.5CO(l.5Ti302^纳米片粉体。
[0144]取0.35g上述粉体，在1Mpa的轴向压力下压制120s，压制成直径为Icm的素坯圆片。
[0145]将上述得到的素坯圆片置于马弗炉中，以3°C /min的速度升温至860°C保温4小时后，自然降温至室温，即可得到通式为Bi6.5Caa5Fe2.5CO(l.5Ti302^择优取向陶瓷材料。
[0146]对上述陶瓷材料进行扫描电子显微镜测试，结果表明，本实施例制得的通式为Bi6.5Caa5Fe2.5C0(l.Ji3O21的陶瓷材料的晶粒具有明显的择优取向，晶粒沿着垂直于压制成型时轴向压力的方向有序的平铺堆叠，晶粒的厚度200-500nm，长度5?15 μ m。
[0147]对上述陶瓷材料和上述纳米片粉体进行X射线衍射测试，测试结果表明。相对于纳米片粉体，本实施例制得的陶瓷材料在(010)方向衍射峰强显著增强，经计算陶瓷材料的取向度为0.79。
[0148]绘制上述陶瓷材料在不同方向外加磁场下的磁滞回线，通过磁滞回线可知本实施例制得的陶瓷材料具有磁性各向异性，陶瓷表面垂直于磁场方向可以获得更大的饱和磁化。
[0149]对上述制得的纳米片粉体进行扫描电子显微镜测试，可以看出制得的粉体的形貌为厚度20?80nm，长度200?100nm的纳米片，长度和厚度的比的统计平均值为14.5。
[0150]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种层状钙钛矿型纳米片，通式为:Bi 7_xCaxFe3_yCoyTi3021; 其中，O < X彡1，0 < y彡2。
2.根据权利要求1所述的纳米片，其特征在于，所述纳米片的长度与厚度的比为10?500:2 ?8ο
3.—种层状钙钛矿型纳米片的制备方法，包括以下步骤: a)、钛源、铋源、铁源、钙源和钴源溶于溶剂中，得到混合液； b)、所述混合液与碱液混合，得到悬乳液； c)、所述悬乳液进行晶化，得到通式为Bi7_xCaxFe3_yCoyTi302j^层状钙钛矿型纳米片； 其中，O < X彡1，0 < y彡2。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)为: 所述混合液滴加到碱液中，得到悬乳液。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠水溶液；所述氢氧化钠水溶液的浓度为I?3mol/L。
6.根据权利要3所述的制备方法，其特征在于，所述晶化的温度为150?250°C;所述晶化的时间为12?72h。
7.一种择优取向的层状钙钛矿型陶瓷材料，通式为7_xCaxFe3_yCoyTi3021; 其中，O < X彡1，0 < y彡2 ; 所述层状钙钛矿型陶瓷材料的晶粒沿同一晶向择优取向排列。
8.根据权利要求7所述的陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料中晶粒的长度与厚度的比为10?200:2?5。
9.根据权利要求7所述的陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料的取向度大于0.75。
10.一种择优取向的层状钙钛矿型陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤: 权利要求1和2任一项所述的层状钙钛矿型纳米片或权利要求3?6任一项所述的方法制得的层状钙钛矿型纳米片依次经过压制和烧结，得到择优取向的层状钙钛矿型陶瓷材料； 所述层状钙钛矿型陶瓷材料的通式为Bi7_xCaxFe3_yCoyTi3021，0 < x ^ 1,0 < y ^ 2 ； 所述层状钙钛矿型陶瓷材料的晶粒沿同一晶向择优取向排列。
【专利摘要】本申请属于无机材料领域，尤其涉及一种层状钙钛矿型纳米片、其制备方法、择优取向的层状钙钛矿型陶瓷材料及其制备方法。本申请通过在制备层状钙钛矿型纳米片的过程中掺杂Ca和Co，增大了制得的纳米片的长度与厚度的比值，该比值的增大有利于其在压制成型过程中进行有序排列，从而提高最终制得的层状钙钛矿型陶瓷材料取向度，使最终制得的层状钙钛矿型陶瓷材料具有择优取向。本申请提供的择优取向的层状钙钛矿型陶瓷材料的制备方法操作简单，制得的择优取向的层状钙钛矿型陶瓷材料取向度高，具有磁性各向异性。
【IPC分类】C04B35-475, C04B35-26, C04B35-622
【公开号】CN104671765
【申请号】CN201510096914
【发明人】陆亚林, 傅正平, 李晓宁
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月4日