本发明专利技术公开了铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷及其制备方法。其化学组成通式为：(1-x)BiFeO3-xPb(W1/3Fe2/3)O3，其中：0＜x＜0.4，x为摩尔分数。将三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为(1-x)BiFeO3-xPb(W1/3Fe2/3)O3，其中：0＜x＜0.4；经过球磨、造粒、成型、排胶、高温烧结等工序，最终制备具有良好铁电-铁磁性能的铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷。本发明专利技术方法改善了铁酸铋的陶瓷的磁性弱和工艺不稳定等问题，获得了铁电和铁磁性能均良好的多铁材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于电子陶瓷领域。
技术介绍
多铁性原是指具有铁电、铁磁或铁弹中两者或两者以上性能，现在也把反铁电性、 反铁磁性及螺旋铁磁性包括进来，其中铁磁电材料近年来引起了人们极大的兴趣。铁磁电材料同时具有铁电性和磁性，可由电场诱导产生磁化，同时磁场也可以诱发电极化，此性质被称为磁电效应。这种磁和电的相互控制在信息储存、自旋电子器件方面，磁传感器以及电容-电感一体化器件方面都有极其重要的应用前景。BiFeO3是少数在室温下同时具有铁电性和磁性的铁磁电材料之一，BiFeO3的磁结构为空间调制的不均勻的反铁磁自旋序，自旋按非公度正弦排列，周期约为62nm，导致各个离子的磁矩相互抵消，宏观上表现出弱的磁性，这就大大地限制了其应用。如果能够通过掺杂，打破其自旋排列的周期性，可以获得增强的磁性，并有可能获得大的磁电耦合效应，使其同时有铁电和铁磁性，它将会有更大的应用价值。
技术实现思路
为了稳定BWeO3的结构，增强其铁电-铁磁性能，本专利技术提供了一种，通过增加铁的含量来改善磁性，采用铁酸铋与钨铁酸铅复合形成固溶体以及高温入炉工艺，使其磁电性能和工艺性能都得到了大大的提高。本专利技术的技术方案是铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷的化学组成通式为(1-x) BiFeO3-XPb (ff1/3Fe2/3) O3,其中0 < χ < 0. 4，χ为摩尔分数。具体制备方法为(1)将三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为(1-x) Bii^eO3-XPb(W1Z3Fe2Z3) O3，其中0 < χ < 0. 4，χ 为摩尔分数。(2)将步骤(1)配好的料放入球磨机中混料，要求混合均勻，得到球磨料；(3)采用气流喷雾造粒机对球磨料进行造粒，得到颗粒直径为0. 001 1毫米的粉体颗粒；(4)将步骤(3)得到的粉体颗粒放入压机中压制成陶瓷坯体；(5)将步骤(4)成型的坯体放入炉中排胶，排胶结束以后，随炉冷却，得到素片；(6)炉子预先升温至750 1100°C，将素片放入烧结炉中，保温0. 1 1小时，然后取出，制得铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷。本专利技术的有益效果是采用钨铁酸铅对铁酸铋进行掺杂，在基本上不改变体系中铁的含量的情况下，有效地改善了材料的稳定性和提高了材料的铁电性能。掺杂改性后，减少了氧空位，增强了绝缘性和铁电性，抑制杂相的出现，同时破坏螺旋磁结构，使材料呈现3较好的铁磁性。同时采用高温入炉、短时间保温工艺，可以大大减少杂相的出现，改善了其工艺性能。附图说明图1 为本专利技术 0. 96BiFe03-0 . 04Pb (Wl73Fe273) O3 陶瓷的介电温谱。图2 为本专利技术 0. 90BiFe03-0. IOPb (Wl73Fe273) O3 陶瓷的介电温谱。图3 为本专利技术 0. 65BiFe03-0. 35Pb (Wl73Fe273) O3 陶瓷的介电温谱。具体实施例方式实施例1 用分析纯级的三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为 0. 96BiFe03-0. 04Pb (Wl73Fe273)O3进行称量配料；将配好的料放入球磨机中混料，要求混合均勻，得到球磨料；采用气流喷雾造粒机对球磨料进行造粒，得到颗粒直径为0. 001 1毫米的粉体颗粒；将得到的粉体颗粒放入压机中压制成陶瓷坯体；将成型的坯体放入炉中排胶，排胶结束以后，随炉冷却，得到素片；将素片放入预先升至750°c烧结炉中，保温0. 1小时，然后取出，制得0. 96BiFe03-0. 04Pb (ff1/3Fe2/3) O3陶瓷。图1给出了 0. 96BiFe03-0 . 04Pb (ff1/3Fe2/3) O3 陶瓷的介电温谱。实施例2 用分析纯级的三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为 0. 90BiFe03-0. IOPb (Wl73Fe273)O3进行称量配料。将配好的料放入球磨机中混料，要求混合均勻，得到球磨料；采用气流喷雾造粒机对球磨料进行造粒，得到颗粒直径为0. 001 1毫米的粉体颗粒；将得到的粉体颗粒放入压机中压制成陶瓷坯体；将成型的坯体放入炉中排胶，排胶结束以后，随炉冷却，得到素片；将素片放入预先升至880°c烧结炉中，保温0. 5小时，然后取出，制得0. 90BiFe03-0. IOPb (ff1/3Fe2/3) O3陶瓷。图2给出了 0. 90BiFe03-0. IOPb (Wl73Fe273) O3 陶瓷的介电温谱。实施例3 用分析纯级的三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为 0. 65BiFe03-0. 35Pb (Wl73Fe273)O3进行称量配料。将配好的料放入球磨机中混料，要求混合均勻，得到球磨料；采用气流喷雾造粒机对球磨料进行造粒，得到颗粒直径为0. 001 1毫米的粉体颗粒；将得到的粉体颗粒放入压机中压制成陶瓷坯体；将成型的坯体放入炉中排胶，排胶结束以后，随炉冷却，得到素片；将素片放入预先升至1100°c烧结炉中，保温0. 9小时，然后取出，制得0. 65BiFe03"0. 35Pb (ff1/3Fe2/3) O3陶瓷。图3给出了 0. 65BiFe03-0. 35Pb (ff1/3Fe2/3) O3 陶瓷的介电温谱。权利要求1.一种铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷，其特征在于其化学组成通式为(I-X) Bii^eO3-XPb(W1Z3Fe2Z3) O3，其中0 < χ < 0. 4，χ 为摩尔分数。2.如权利要求1所述的铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷的制备方法，其特征在于制备方法为(1)将三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为(1-x) BWeO3-XPb (W1/3Fe2/3) O3，其中0 < χ < 0. 4，χ 为摩尔分数；(2)将步骤(1)配好的料放入球磨机中混料，要求混合均勻，得到球磨料；(3)采用气流喷雾造粒机对球磨料进行造粒，得到颗粒直径为0.001 1毫米的粉体颗粒；(4)将步骤( 得到的粉体颗粒放入压机中压制成陶瓷坯体；(5)将步骤(4)成型的坯体放入炉中排胶，排胶结束以后，随炉冷却，得到素片；(6)炉子预先升温至750 1100°C，将素片放入烧结炉中，保温0.1 1小时，然后取出，制得铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷。全文摘要本专利技术公开了。其化学组成通式为(1-x)BiFeO3-xPb(W1/3Fe2/3)O3，其中0＜x＜0.4，x为摩尔分数。将三氧化二铁、三氧化二铋、氧化铅、三氧化钨，按化学计量比为(1-x)BiFeO3-xPb(W1/3Fe2/3)O3，其中0＜x＜0.4；经过球磨、造粒、成型、排胶、高温烧结等工序，最终制备具有良好铁电-铁磁性能的铁酸铋-钨铁酸铅多铁陶瓷。本专利技术方法改善了铁酸铋的陶瓷的磁性弱和工艺不稳定等问题，获得了铁电和铁磁性能均良好的多铁材料。文档编号C04B35/26GK102173765SQ20111000624公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日专利技术者刘来君, 方亮, 李芸华, 胡长征, 苏聪学, 黄延民 申请人:桂林理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种铁酸铋－钨铁酸铅多铁陶瓷，其特征在于其化学组成通式为：（１－ｘ）ＢｉＦｅＯ３－ｘＰｂ（Ｗ１／３Ｆｅ２／３）Ｏ３，其中：０＜ｘ＜０．４，ｘ为摩尔分数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄延民，刘来君，苏聪学，李芸华，方亮，胡长征，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：45
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