一种BaTiO3-Sr2CoMoO6磁电复合陶瓷及其制备方法与流程

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种batio3-sr2comoo6磁电复合陶瓷的制备方法。

背景技术：

多铁性材料具有重要的科学研究意义以及广泛的应用前景，它包含铁磁学、铁电学、铁弹学等诸多科学问题，涉及到过渡族金属氧化物、abo3钙钛矿结构的强关联体系、具有强磁性的铁磁性功能体等材料，材料内部的自旋有序、电荷有序、轨道有序、量子调控和畴工程学等多尺度问题也显得尤为重要。多铁性材料不但具备各种单一的铁性，而且各铁性之间可以通过协同耦合产生一些新功能，实现一加一大于二的效果，大大拓宽了多铁性材料的应用范围，使铁电-铁磁复合材料在移相器、自旋阀、多态记忆元件、高压输电线路的电路测量、能量转换系统、宽波段磁探测、交直流磁场传感器、信息存储等领域具有广泛的应用价值，因而铁电-铁磁复合材料的研究越来越引起国内外研究学者们的重视。在众多无铅压电材料中，batio3是重要的铁电、压电陶瓷材料，具有优异的铁电、压电特性。相比于其他材料在样品制备方面存在烧结温度高、烧结温区窄等问题，batio3材料的制备工艺相对简单。双钙钛矿结构的sr2comoo6从来没有作为磁电复合材料中的磁性相被研究过，有学者通过第一性原理计算发现，在batio3/sr2comoo6的异质结中，batio3的存在会改变sr2comoo6中co原子3d轨道的轨道占用率，从而使sr2comoo6从反铁磁态转变为半金属态。目前关于batio3/sr2comoo6复合陶瓷的制备在国内外的文献中均没有记载。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺稳定且产品具有良好磁电性能的batio3/sr2comoo6复合磁电陶瓷的制备方法，本制备方法得到的batio3/sr2comoo6复合陶瓷具有较高的介电常数和较好的磁介电系数。

本发明提供一种batio3-sr2comoo6磁电复合陶瓷材料及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：首先，按照化学通式batio3取分析纯的baco3，和tio2配制后球磨6小时，然后烘干，过筛，压块，经1150℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后过120目筛得到batio3粉体；

步骤二：其次，按化学通式sr2comoo6，取分析纯srco3,co2o3,moo3配制后球磨6小时，然后烘干，研磨，压块，经750℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后进行二次球磨，然后烘干，研磨，压块，经850℃再预烧3小时，将所得块状样品粉碎后研磨，压块，最后在1250℃的条件下保温10小时，最后将所得块状样品粉碎后过120目筛得到sr2comoo6粉体。

步骤三：按照（1-x）batio3-xsr2comoo6的摩尔比将batio3粉体和sr2comoo6粉体混合均匀得混合粉体，x≤0.20；

步骤四：将所得混合粉体过120目筛，然后压成小的片状块体，烧结，得到batio3-sr2comoo6磁电复合陶瓷。

本发明中batio3-sr2comoo6磁电复合陶瓷材料的烧结温度为1250-1290℃。保温时间为2-5小时。

本发明中batio3-sr2comoo6磁电复合陶瓷材料具有较高的介电常数和较好的磁介电性能。

附图说明

图1batio3粉体的x射线衍射图。

图2sr2comoo6粉体的x射线衍射图。

图3（1-x）batio3-xsr2comoo6磁电复合陶瓷材料介电常数和介电损耗随频率变化图。

图40.90batio3-0.10sr2comoo6磁电复合陶瓷材料的磁介电图。

图50.85batio3-0.15sr2comoo6磁电复合陶瓷材料的磁介电图。

图60.80batio3-0.20sr2comoo6磁电复合陶瓷材料的磁介电图。

具体实施方式

现结合实例、附图对本发明做进一步说明：

实施列1

1）首先，按照化学通式batio3取分析纯的baco3，和tio2配制后球磨6小时，然后烘干，过筛，压块，经1150℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后过120目筛得到batio3粉体；

2）其次，按化学通式sr2comoo6，取分析纯srco3,co2o3,moo3配制后球磨6小时，然后烘干，研磨，压块，经750℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后进行二次球磨，然后烘干，研磨，压块，经850℃再预烧3小时，将所得块状样品粉碎后研磨，压块，最后在1250℃的条件下保温10小时，最后将所得块状样品粉碎后过120目筛得到sr2comoo6粉体。

3）按照0.90batio3-0.10sr2comoo6的摩尔比将batio3粉体和sr2comoo6粉体混合球磨6小时得到均匀得混合粉体。

4）将所得混合粉体过120目筛，然后压成小的片状块体，以5℃/min的升温速率到1270℃保温三小时，再以5℃/min的降温速率降到500℃得到0.90batio3-0.10sr2comoo6磁电复合陶瓷。

实施列2

1）首先，按照化学通式batio3取分析纯的baco3，和tio2配制后球磨6小时，然后烘干，过筛，压块，经1150℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后过120目筛得到batio3粉体；

2）其次，按化学通式sr2comoo6，取分析纯srco3,co2o3,moo3配制后球磨6小时，然后烘干，研磨，压块，经750℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后进行二次球磨，然后烘干，研磨，压块，经850℃再预烧3小时，将所得块状样品粉碎后研磨，压块，最后在1250℃的条件下保温10小时，最后将所得块状样品粉碎后过120目筛得到sr2comoo6粉体。

3）按照0.85batio3-0.15sr2comoo6的摩尔比将batio3粉体和sr2comoo6粉体混合球磨6小时得到均匀得混合粉体。

4）将所得混合粉体过120目筛，然后压成小的片状块体，以5℃/min的升温速率到1280℃保温三小时，再以5℃/min的降温速率降到500℃得到0.85batio3-0.15sr2comoo6磁电复合陶瓷。

实施列3

1）首先，按照化学通式batio3取分析纯的baco3，和tio2配制后球磨6小时，然后烘干，过筛，压块，经1150℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后过120目筛得到batio3粉体；

2）其次，按化学通式sr2comoo6，取分析纯srco3,co2o3,moo3配制后球磨6小时，然后烘干，研磨，压块，经750℃预烧3小时，将所得块状样品粉碎后进行二次球磨，然后烘干，研磨，压块，经850℃再预烧3小时，将所得块状样品粉碎后研磨，压块，最后在1250℃的条件下保温10小时，最后将所得块状样品粉碎后过120目筛得到sr2comoo6粉体。

3）按照0.80batio3-0.20sr2comoo6的摩尔比将batio3粉体和sr2comoo6粉体混合球磨6小时得到均匀得混合粉体。

4）将所得混合粉体过120目筛，然后压成小的片状块体，以5℃/min的升温速率到1290℃保温三小时，再以5℃/min的降温速率降到500℃得到0.95batio3-0.05sr2comoo6磁电复合陶瓷。

从图1图2我们可以看到，合成的batio3和sr2comoo6粉体都相对较纯。从图3扫频图谱中我们可以看到随着sr2comoo6添加含量的升高，样品的介电常数逐渐增大，介电损耗也随着sr2comoo6添加含量的升高而增大。图4图5图6分别是sr2comoo6添加含量为0.10,0.15,0.20样品的磁介电图谱，所有样品都随着磁场强度的增加磁介电系数逐渐增大。