一种BNT基复合陶瓷材料、铁电多层器件及制备方法和应用与流程

文档序号:38559951发布日期:2024-07-05 11:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种bnt基复合陶瓷材料,其特征在于,化学组成为:(0.97-0.99){1-x[(bi0.5na0.5)(ti0.995mn0.005)]o3-xbialo3}-(0.01-0.03)nanbo3,其中,0<x≤0.02。

2.根据权利要求1所述的bnt基复合陶瓷材料,其特征在于,x的取值为0.01≤x≤0.02。

3.一种bnt基复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的bnt基复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述煅烧温度为700~900℃,煅烧时间为1~3h;

5.一种铁电多层器件,其特征在于,包括权利要求1或2所述的bnt基复合陶瓷材料或权利要求3或4所述制备方法制备得到的bnt基复合陶瓷材料。

6.一种权利要求5所述铁电多层器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.根据权利要求6所述的铁电多层器件的制备方法,其特征在于,所述铁电多层器件层厚为0.01mm~0.15mm;

8.根据权利要求6或7所述的铁电多层器件的制备方法,其特征在于,步骤s11中,以所述陶瓷浆料的总质量计,所述bnt基复合陶瓷材料占39%~46%;

9.根据权利要求8所述的铁电多层器件的制备方法,其特征在于,步骤s12中,所述排胶步骤在含氧气氛下进行,以小于1℃/min的升温速率升至300~500℃,保温1~3小时;

10.一种权利要求5所述的铁电多层器件或权利要求6-9任一项所述的制备方法制备得到的铁电多层器件在高功率脉冲电源中的应用。


技术总结
本发明属于功能陶瓷材料与器件技术领域,具体涉及一种BNT基复合陶瓷材料、铁电多层器件及制备方法和应用。本发明提供的BNT基复合陶瓷材料,化学组成为:(0.97‑0.99){1‑x[(Bi<subgt;0.5</subgt;Na<subgt;0.5</subgt;)(Ti<subgt;0.995</subgt;Mn<subgt;0.005</subgt;)]O<subgt;3</subgt;‑xBiAlO<subgt;3</subgt;}‑(0.01‑0.03)NaNbO<subgt;3</subgt;,其中,0<x≤0.02。本发明通过元素组成的设计,获得了同时具有高储能密度,高剩余极化强度和高击穿场强的铁电陶瓷材料。通过复合陶瓷材料的设计与多层结构设计共同作用,可以大幅提高铁电陶瓷器件的储能密度,是实现铁电多层器件小型化的有效技术途径,有望在同等体积条件下输出更高能量密度,符合高功率脉冲领域的发展趋势要求。

技术研发人员:王根水,车璨聿,聂恒昌,包艺拯,周斌
受保护的技术使用者:国科大杭州高等研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/7/4
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