本发明专利技术涉及材料领域，具体而言，涉及一种三元多铁性材料、该材料的制备方法及应用。该材料的化学组成为：xBiFeO3-(1-x-y)Pb(Fe1/2NbO1/2)O3-yPbTiO3；其中，0<x≤0.5；0.1≤y≤0.3。该制备方法包括下列步骤：(1)将初始原料按照分子式的化学计量比进行称重；(2)将称好的初始原料混合研磨，然后压片，并合成，制成预合成样品；(3)将预合成样品继续研磨，之后再加入PVA作为粘结剂，压片后排胶；(4)将排胶后的压片高温中烧结。三元多铁性材料在传感器或驱动器中的应用。本发明专利技术实施例所提供的三元多铁性材料具有优良稳定性、电学性能以及磁性能，能够应用于传感器或驱动器中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
早在1894年P.居里就利用对称性的理论预测自然界中存在磁电效应。I960年科学家们发现了单晶Cr203在80K到330K的温度范围内存在磁电效应，由此引发了寻找磁电效应的热潮，并相继在混合钙钛矿型磁性铁电材料，反铁磁材料和亚铁磁材料中发现了极弱的磁电效应。1970年，Aizu根据铁电、铁磁、铁弹三种性质有一系列的相似点将其归结为一类，提出了铁性材料(ferroics)的概念。1994年瑞士的Schmid明确提出了多铁性材料(mult1-ferroic)的概念,指具有两种或两种以上初级铁性体特征的单相化合物。在香山科学会议第306次学术讨论会上，专家系统地介绍了铁酸铋一钛酸铅固溶体系的改性及多铁性。研究结果表明镧、镓等阳离子改性的铁酸铋一钛酸铅固溶陶瓷体系各方面性能都有明显改善和提高。在该体系的准同型相界处，其结构、电学、磁学等性能可以通过组分设计进行剪裁，同铁酸铋单晶相比表现出显著提高的极化和磁化能力。在应用方面该类材料可用于新型传感器、驱动器等电子器件。然而，与铁酸铋一钛酸铅相关的三元体系的报道却少之又少。
技术实现思路
第一方面，本专利技术提供了一种结构稳定、电学性能与磁性能优良的三元多铁性材料；第二方面，本专利技术提供了一种三元多铁性材料的制备方法；第三方面，本专利技术提供了一种三元多铁性材料在传感器或驱动器中的应用。根据本公开实施例的第一方面，所提供的三元多铁性材料，该材料的化学组成为:xBiFe03-(l-x-y) Pb (Fe1/2Nb01/2) 03-yPbTi03 ；其中，0〈x彡 0.5 ;0.1 彡 y 彡 0.3。上述的三元多铁性材料中，0.25彡X彡0.5 ;0.1彡y彡0.2。上述的三元多铁性材料中，X = 0.25 ;0.1彡y彡0.16。根据本公开实施例的第二方面，所提供的三元多铁性材料的制备方法，包括下列步骤:(1)将初始原料按照 xBiFe03- (1-x-y) Pb (Fe1/2Nb1/2) 03-yPbTi03 分子式的化学计量比进行称重；(2)将称好的初始原料混合研磨l_3h，然后在3_5MPa下压片，并在700-900°C下合成3-5h,制成预合成样品；(3)将预合成样品继续研磨l_3h，之后再加入质量浓度为5%的PVA作为粘结剂，在180-220MPa下压片，然后在400-600°C排胶l_3h小时；其中，对应称取0.0lmol三元多铁性材料所需的初始原料制成的预合成样品，所加入的PVA量为4-6滴；(4)将排胶后的压片放入1000°C -1050°C高温中烧结2_4小时。上述的三元多铁性材料的制备方法中，所述步骤(1)中的初始原料包括PbO，Bi203, Fe203, Nb205,和 Ti02。上述的三元多铁性材料的制备方法中，所述步骤(2)中，将称好的初始原料加入无水乙醇混合研磨2h，然后在4MPa下压片，并在80(TC下合成4h。上述的三元多铁性材料的制备方法中，所述步骤(3)中，将预合成样品加入无水乙醇继续研磨2h，之后再加入质量浓度为5%的PVA作为粘结剂，在200MPa下压片，然后在500°C排胶2h小时。上述的三元多铁性材料的制备方法中，所述步骤(4)中，将排胶后的压片放入1000°C -1050°C高温中烧结3小时。上述的三元多铁性材料的制备方法中，所述步骤(2)以及步骤(3)中，研磨之前先加入无水乙醇；其中，对应称取0.0lmol三元多铁性材料所需的初始原料，所加入的无水乙醇量为10-20ml。根据本公开实施例的第三方面，所提供的三元多铁性材料在传感器或驱动器中的应用。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本专利技术实施例所提供的制备方法制备的三元多铁性材料具有优良稳定性、电学性能以及磁性能，能够应用于传感器或驱动器中。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。【附图说明】图1为本专利技术实验例一针对制备例三至六所得出的三元多铁性材料的XRD衍射图谱；图2为本专利技术实验例二针对制备例三至六所得出的三元多铁性材料的介电温谱；图3为本专利技术实验例二针对制备例三至六所得出的三元多铁性材料的电滞回线；图4为本专利技术实验例二针对制备例三至六所得出的三元多铁性材料的磁滞回线；图5-8为本专利技术实验例二针对制备例三至六所得出的三元多铁性材料的Μ-T曲线。此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。【具体实施方式】下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。制备例一制备化学组成为xBiFe03-(1-x-y)Pb(Fe1/2Nb01/2)03-yPbTi03 的三元多铁性材料；其中，X = 0.1 ；y = 0.Ιο该三元多铁性材料制备过程如下:⑴将初始原料PbO，Bi203，Fe203, Nb205,和Ti02按照xBiFe03-(1-x-y) Pb (Fe1/2Nb1/2) 03-yPbTi03分子式的化学计量比进行称重，称取量为0.0lmol该三元多铁性材料所对应的初始原料的重量；(2)将称好的初始原料混合研磨3h，然后在5MPa下压片，并在900°C下合成3h，制成预合成样品；(3)将预合成样品继续研磨3h，之后再加入6滴质量浓度为5%的PVA作为粘结剂，在220MPa下压片，然后在400°C排胶3h小时；(4)将排胶后的压片放入1000°C高温中烧结4小时，得到该三元多铁性材料。制备例二制备化学组成为xBiFe03-(1-x-y)Pb(Fe1/2Nb01/2)03-yPbTi03 的三元多铁性材料；其中，X = 0.5 ；y = 0.2o该三元多铁性材料制备过程如下:⑴将初始原料PbO，Bi203，Fe203, Nb205,和Ti02按照 xBiFe03-(1-x-y) Pb (Fe1/2Nb1/2) 03-yPbTi03 分子式的化学计量比，称取量为 0.0lmol该三元多铁性材料所对应的初始原料的重量；(2)将称好的初始原料混合研磨lh，然后在3MPa下压片，并在700°C下合成5h，制成预合成样品；(3)将预合成样品继续研磨lh，之后再加入4滴质量浓度为5%的PVA作为粘结剂，在180MPa下压片，然后在600°C排胶lh小时；(4)将排胶后的压片放入1050°C高温中烧结2小时，得到该三元多铁性材料。制备例三制备化学组成为xBiFe03-(1-x-y)Pb(Fe1/2Nb01/2)03-yPbTi03 的三元多铁性材料；其中，X = 0.25 ；y = 0.1。该三元多铁性材料制备过程如下:⑴将初始原料PbO，Bi203，Fe203, Nb205,和Ti02按照xBiFe03-(1-x-y) Pb (Fe1/2Nb1/2) 03-yPbTi03分子式的化学计量比进行称重，称取量为0.0lmol该三元多铁性材料所对应的初始原料的重量；(2)将称好的初始原料加入10ml无水乙醇并混合研磨2h，然后在4MPa下压片，并在800°C下合成4h，制成预合成样品；(3)将预合成样品加入10ml无水乙醇并继续研磨2h，之后再加入5滴质量浓度为5%的PVA作为粘结剂，在200MP本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三元多铁性材料，其特征在于，该材料的化学组成为：xBiFeO3‑(1‑x‑y)Pb(Fe1/2NbO1/2)O3‑yPbTiO3；其中，0<x≤0.5；0.1≤y≤0.3。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙西法，庞东方，何超，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35
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