本发明专利技术涉及采用后退火工艺制备高性能钛酸锶钡热释电陶瓷的方法，将经烧结得到的钛酸锶钡陶瓷在氧气气氛下退火，退火温度为800～1250℃，退火时间为2～5小时，即可制得高性能钛酸锶钡热释电陶瓷。本发明专利技术通过在烧结制得钛酸锶钡陶瓷后对其进行后退火处理，可以制得高性能的钛酸锶钡热释电陶瓷，其介电常数高，可以达到9500以上，热释电系数高，可以达到18×10-8C/cm2K以上，且样品纯度高、性能高、均匀性好，可满足制作非制冷红外焦平面器件的要求，有效地解决了BST陶瓷难以烧结至高致密度的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，将经烧结得到的钛酸锶钡陶瓷在氧气气氛下退火，退火温度为800～1250℃，退火时间为2～5小时，即可制得高性能钛酸锶钡热释电陶瓷。本专利技术通过在烧结制得钛酸锶钡陶瓷后对其进行后退火处理，可以制得高性能的钛酸锶钡热释电陶瓷，其介电常数高，可以达到9500以上，热释电系数高，可以达到18×10-8C/cm2K以上，且样品纯度高、性能高、均匀性好，可满足制作非制冷红外焦平面器件的要求，有效地解决了BST陶瓷难以烧结至高致密度的问题。【专利说明】
本专利技术涉及一种采用后退火工艺制备高性能BST热释电陶瓷的方法，属于热释电 陶瓷材料
。
技术介绍
钛酸锶钡（Β&χ5ινχ--03(0〈χ〈1)，BST)陶瓷材料由于具有居里温度可调、介电损耗 低、加工简便等特点，成为热释电型非制冷红外焦平面用重要的候选材料。 BST热释电陶瓷在制作成非制冷红外焦平面器件时，采用的是新型的介电工作模 式，即工作在居里温度附近（居里温度在室温），并施加一定的直流偏置电场，这样可同时 利用其本征热释电效应和场致热释电效应（介电常数随温度的变化率），公式（1)显示了其 热释电系数： 【权利要求】1. 一种，其特征在于，将经烧 结得到的钛酸锶钡陶瓷在氧气气氛下退火，退火温度为800?1250°C，退火时间为2?5小 时，即可制得高性能钛酸锶钡热释电陶瓷。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述后退火中，以1?4°C /分钟的速 度升至所述退火温度。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述后退火中，通入氧气的流量为 1?3L/分钟。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所制得的高性能钛酸锶钡热 释电陶瓷的零场相对介电常数峰值>9800,热释电系数峰值>18Xl(T 8C/Cm2K。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述将经烧结得到的钛酸锶 钡陶瓷通过以下步骤制得： a) 按照待制备的高性能钛酸锶钡热释电陶瓷的化学式称取化学计量比的BaC03、 SrC03、Ti02粉体、以及掺杂元素的氧化物和/或碳酸盐粉体，用湿法球磨工艺使所有粉体混 合均匀得到原料混合物； b) 将所得的原料混合物烘干后压块，在空气中合成，合成温度为1000?1200°C，保温 时间为1?3小时，得到钛酸锶钡块； c) 将步骤b)得到的钛酸锶钡块进行粉碎、过筛，用湿法球磨工艺使粉体细化，出料后 烘干，加入规定量的粘结剂，经造粒、陈化、过筛后再预压、等静压成型、排塑，制得钛酸锶钡 坯体； d) 将步骤c)得到的钛酸锶钡坯体在氧气气氛下进行烧结，烧结温度为1350? 1450°C，保温时间为1?5小时，即制得所述经烧结得到的钛酸锶钡陶瓷。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤a)中的湿法球磨工艺条件为：料与 球磨介质和去离子水的质量比为1: (1.0?2.0) : (1.0?1. 5)，球磨时间为12?26小时， 所述球磨介质为玛瑙球。7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤b)中，在烘干后、压块前加入总 粉体4%?10%质量的去离子水。8. 根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)中， 钛酸银钡粉体在进行湿法球磨前过40目筛； 所述湿法球磨工艺条件为：料与球磨介质和去离子水的质量比为1:(1. 5? 2. 0) : (0. 5?1. 0)，球磨时间为24?48小时，所述球磨介质为玛瑙球； 所述粘结剂是质量浓度为2%?5%的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液的加入量为钛酸锶 钡粉体质量的2%?5%。9. 根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)中， 陈化时间为22?26小时； 排塑温度为750?850°C。10. 根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其特征在于，步骤d)中，所述烧结的工 艺条件为：以1?4°C /min的速度升温，当升温至800?1000°C时开始通氧气，氧气流量为 1?3L/min ;当升温至1350?1450°C时，保温1?5小时；随炉冷却至室温，关闭氧气，得 到钛酸锶钡陶瓷。【文档编号】C04B35/468GK104098330SQ201410350073【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日 【专利技术者】毛朝梁, 姚春华, 曹菲, 陈建和, 王根水, 董显林 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用后退火工艺制备高性能钛酸锶钡热释电陶瓷的方法，其特征在于，将经烧结得到的钛酸锶钡陶瓷在氧气气氛下退火，退火温度为800～1250℃，退火时间为2～5小时，即可制得高性能钛酸锶钡热释电陶瓷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毛朝梁，姚春华，曹菲，陈建和，王根水，董显林，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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