CN104803605A - 一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法 - Google Patents

一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104803605A
CN104803605A CN201510136836.9A CN201510136836A CN104803605A CN 104803605 A CN104803605 A CN 104803605A CN 201510136836 A CN201510136836 A CN 201510136836A CN 104803605 A CN104803605 A CN 104803605A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
glass
storage material
preparation
ceramic energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510136836.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104803605B (zh
Inventor
翟继卫
张文琴
沈波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201510136836.9A priority Critical patent/CN104803605B/zh
Publication of CN104803605A publication Critical patent/CN104803605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104803605B publication Critical patent/CN104803605B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法，所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的化学成分符合化学通式(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-x/2mol％M2O3，其中，M为La、Gd或Yb中的一种，x＝0～2，Ba-B-Al-Si-O无碱玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3，制备时，按(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-x/2mol％M2O3进行配料，经球磨混料后，烘干，再进行高温熔化反应，并将高温熔体快速浇注至金属模具中成型，随后去应力退火，切割成厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片，再受控析晶，即制得所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料。与现有技术相比，本发明制备方法简单，无需复杂的后处理步骤，经济实用，制得的玻璃陶瓷储能材料具有优异的耐击穿场强性能，储能密度得到显著提高。

Description

一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电介质储能材料领域，涉及一种钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法，尤其是涉及一种高储能密度稀土掺杂钡硼铝硅玻璃体系的钛酸锶钡基玻璃陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
随着脉冲技术的不断发展，介电储能电容器在高储能密度、快速充放电性能以及稳定性等方面的要求越来越高。这是因为现有材料的储能密度，还未出现明显突破，而储能装置的体积在整个脉冲装置中占有很大一部分，这也大大制约了脉冲装置向小型化、轻型化的发展。因此，目前为了满足脉冲功率系统的小型化和高储能密度的要求，各国材料工作者正积极探索研究具有高介电常数、低接电损耗和高耐压强度的介质材料。
玻璃陶瓷是采用高温熔融-快速冷却法制备出玻璃基体，再经过可控析晶法制备成玻璃陶瓷。与传统钛酸锶钡材料相比，钛酸锶钡基玻璃陶瓷具有一些明显的优势，例如，晶粒细小基本已经达到纳米级别，能够均匀分布在玻璃基体里，结构致密，基本无孔洞，能大大提高耐击穿性能，在介电材料领域中拥有广阔的应用前景。钛酸锶钡兼具有钛酸钡的高介电常数特点和钛酸锶的高耐击穿场强及优异的温度稳定性特点，同时，据报道钡硼铝硅无碱玻璃具有很高的耐击穿场强。研究结果表明，钛酸锶钡基钡硼铝硅玻璃体系的玻璃陶瓷具有较好的储能特性。
目前，也有许多学者研究了掺杂对玻璃陶瓷储能特性的影响。Wang,XR等人研究了添加不同含量的MnO2对钛酸锶钡玻璃陶瓷介电性能的影响，研究表明，随着添加量的逐渐增大，介电常数也逐渐增大直到最大值(具体内容详见2012年第38卷Ceramics International第57至60页)；Wang,XR等人还研究了AF3掺杂钛酸锶钡玻璃陶瓷可有效改善显微结构，提高介电常数和储能密度(具体内容详见2013年第10卷第2期Journal of American Ceramic Society第301至306页)；Yi Zhou等人研究发现，铌酸盐玻璃陶瓷中添加适量的La2O3，微观结构和介电常数都得到了明显优化，从而提高了储能密度(具体内容详见2013年第92卷第2期Journal ofAmerican Ceramic Society第372至375页)；Yuming Tian等人研究了添加Lu2O3铌酸盐玻璃陶瓷，研究表明，当添加量超过1mol％时，能够产生一种新的杂项相LuNbO4，此外耐击穿场强也有所提高(具体内容详见2014年Journal of AmericanCeramic Society第1至4页)。
目前，铁电玻璃陶瓷虽然较与传统的铁电陶瓷材料，耐击穿场强大大提高，但是由于其微观结构中存在着枝状晶，使得其耐击穿场强远低于理想值。
申请号为201410010280.4的中国发明专利，公布了一种钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，按x mol％(Ba0.4Sr0.6)TiO3-y mol％(Ba-B-Al-Si-O)配料，其中，Ba-B-Al-Si-O玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3；x+y＝100，经球磨混料后烘干，高温熔化；将高温熔体浇注至金属模具中，去应力退火，然后经切割得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；将玻璃薄片在常规炉或微波炉中进行受控析晶，制得具有高储能密度的玻璃陶瓷电介质。上述专利制备所得的玻璃陶瓷材料储能性能虽有较大提高，但该专利制得的玻璃陶瓷材料中仍然存在枝状晶，这也大大制约了其自身耐击穿场强和储能密度的提高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高储能密度稀土掺杂钡硼铝硅玻璃体系的钛酸锶钡基玻璃陶瓷材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料，所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的化学成分符合化学通式(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-x/2mol％M2O3，其中，M为La、Gd或Yb中的一种，x＝0～2，Ba-B-Al-Si-O无碱玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3。
优选的，所述的x＝0～1。
一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)以BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3为原料，按(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-x/2mol％M2O3进行配料，其中，M为La、Gd或Yb中的一种，x＝0～2，Ba-B-Al-Si-O无碱玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3；
(2)将步骤(1)的配料经球磨混料后，烘干，并进行高温熔化，制得高温熔体；
(3)将步骤(2)制得的高温熔体浇注至预热的金属模具中，去应力退火，制得透明玻璃，并将该透明玻璃切割成厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
(4)将步骤(3)制得的玻璃薄片进行受控析晶，即制得所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料。
步骤(1)所述的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3的纯度大于99.2wt％。
步骤(1)所述的(Ba0.4Sr0.6)TiO3成分中，BaCO3和SrCO3的摩尔数之和按摩尔量计过量1.1～1.3倍。
优选的，所述的BaCO3和SrCO3的摩尔数之和按摩尔量计过量1.15～1.25倍。
步骤(1)所述的M的添加量优选为0～1mol％。
步骤(2)所述的球磨混料的时间为10～20h，优选12～16h，所述的高温熔化的温度为1550～1650℃，优选1580～1620℃，所述的高温熔化的时间为2～4h，优选2～2.5h。
步骤(3)所述的去应力退火的温度为600～700℃，优选650～680℃，所述的去应力退火的时间为4～6h，优选5h。
步骤(4)所述的受控析晶的温度为900～1100℃，优选1000～1100℃，保温时间为1～3h，优选2.5～3h。
本发明通过稀土元素的添加，能够有效减少杂项，改善显微结构，抑制枝状晶体的生成，以改善耐击穿场强，从而使其理论密度得到明显提高。
本发明基于(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)–x/2mol％M2O3配料，其中x＝0～2；M＝La，Gd，Yb；Ba-B-Al-Si-O无碱玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3，掺杂稀土元素后的玻璃陶瓷，物相结构与显微结构明显改善，耐击穿场强显著提高，并且随着掺杂的稀土元素离子半径的减小，耐击穿场强增大，当添加0.5mol％Yb3+时，耐击穿场强达到最优值1470kV/cm，理论储能密度达到3.5J/cm3。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)由于掺杂适量的稀土元素，能够有效减少杂项，改善显微结构，抑制枝状晶体的生成，并改善耐击穿场强，从而使其理论密度得到明显提高；
2)制备方法简单，无需复杂的后处理步骤，经济实用，制得的钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的晶相结构规整，基本无枝状晶体生成，具有优异的耐击穿场强性能，储能密度得到显著提高。
附图说明
图1是实施例1、2、4、6中的玻璃陶瓷的XRD图；
图2是实施例1、2、4、6中的玻璃陶瓷的SEM图；
图3是实施例1～6中的玻璃陶瓷的介电温谱图；
图4是实施例1～6中的玻璃陶瓷的耐击穿场强的Weibull分布图；
图中，εr为介电常数，tanδ为介电损耗，EBDS为耐击穿场强。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如整个说明书中所使用的，下述缩写具有下述含义，除非文中明显另有所指：℃＝摄氏度；mm＝毫米；cm＝厘米；mol＝摩尔；h＝小时；min＝分钟；wt％＝质量百分比；mol％＝摩尔百分比。各种原料和试剂均购自商业供应商，未经进一步纯化，除非另有说明。易受潮的原料和试剂均存放于全密封瓶中，并直接使用，均未经过特殊处理。
实施例1：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)：
以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为17％、17％、22％、31.5％、4.5％、8％、，经球磨混料20h后，烘干，在1600℃高温熔化3h；
1)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
2)将步骤2)制得的玻璃薄片在1000℃保温2h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
本实施例所制得的样品的XRD如图1所示，SEM如图2所示，介电性能如图3所示，耐压性能测试如图4所示，储能密度如表1所示。
实施例2：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.5mol％La2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为17％、17％、22％、31.5％、4.5％、8％、0.5％，经球磨混料20h后，烘干，在1600℃高温熔化3h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在1000℃保温2h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
本实施例所制得的样品的XRD如图1所示，SEM如图2所示，介电性能如图3所示，耐压性能测试如图4所示，储能密度如表1所示。
本实施例中，添加0.5mol％La2O3后玻璃陶瓷的微观形貌有所改善，耐击穿场强和储能密度有所提高。
实施例3：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.2mol％Gd2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、Gd2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为18.8％、20.1％、26.4％、25.2％、3.6％、6.4％、0.2％，经球磨混料20h后，烘干，在1600℃高温熔化3h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在1000℃保温2h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
本实施例所制得的样品的XRD如图1所示，介电性能如图3所示，耐压性能测试如图4所示，储能密度如表1所示。
本实施例中，添加0.2mol％的Gd2O3后玻璃陶瓷的耐击穿场强和储能密度有所提高。
实施例4：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.5mol％Gd2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、Gd2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为18.8％、20.1％、26.4％、25.2％、3.6％、6.4％、0.5％，经球磨混料20h后，烘干，在1600℃高温熔化3h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃片；
3)将步骤2)制得的玻璃片在1000℃保温2h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
本实施例所制得的样品的XRD如图1所示，SEM如图2所示，介电性能如图3所示，耐压性能测试如图4所示，储能密度如表1所示。
本实施例中，添加0.5mol％的Gd2O3后玻璃陶瓷的微观形貌改善，耐击穿场强和储能密度有所提高。
实施例5：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-1mol％Gd2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、Gd2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为18.8％、20.1％、26.4％、25.2％、3.6％、6.4％、1％，经球磨混料20h后，烘干，在1600℃高温熔化3h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在1000℃保温2h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
本实施例所制得的样品的XRD如图1所示，介电性能如图3所示，耐压性能测试如图4所示，储能密度如表1所示。
本实施例中，添加1mol％的Gd2O3后玻璃陶瓷的耐击穿场强和储能密度有所提高。
实施例6：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.5mol％Yb2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、Yb2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为18.88％、22.92％、31.8％、18.9％、2.7％、4.8％、0.5％，经球磨混料20h后，烘干，在1600℃高温熔化3h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在950℃保温2h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
本实施例所制得的样品的XRD如图1所示，SEM如图2所示，介电性能如图3所示，耐压性能测试如图4所示，储能密度如表1所示。
本实施例中，添加0.5mol％的Yb2O3后玻璃陶瓷的相结构优化，抑制了某些杂项的生成，微观形貌更均匀，耐击穿场强和储能密度显著提高。
表1
实施例7：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-1mol％Yb2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、Yb2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为18.8％、20.1％、26.4％、25.2％、3.6％、6.4％、1％，经球磨混料16h后，烘干，在1650℃高温熔化2h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在680℃温度去应力退火5h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在900℃保温2.5h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
实施例8：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.2mol％Yb2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、Yb2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为18.8％、20.1％、26.4％、25.2％、3.6％、6.4％、0.2％，经球磨混料10h后，烘干，在1550℃高温熔化4h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在600℃温度去应力退火6h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在1100℃保温3h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
实施例9：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.4mol％La2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为17％、17％、22％、31.5％、4.5％、8％、0.4％，经球磨混料12h后，烘干，在1580℃高温熔化2.5h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在650℃温度去应力退火4.5h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在960℃保温3h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。
实施例10：
高储能密度的玻璃陶瓷材料(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-0.8mol％La2O3：
1)以纯度大于99.2wt％的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3为原料配料，上述各组分的摩尔百分比为17％、17％、22％、31.5％、4.5％、8％、0.8％，经球磨混料12h后，烘干，在1620℃高温熔化3h；
2)将步骤1)获得的高温熔体浇注至金属模具中，在700℃温度去应力退火4h，然后经切割获得厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
3)将步骤2)制得的玻璃薄片在980℃保温1h进行受控析晶，得到玻璃陶瓷。

Claims (9)

1.一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料，其特征在于，所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的化学成分符合化学通式(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-x/2mol％M2O3，其中，M为La、Gd或Yb中的一种，x＝0～2，Ba-B-Al-Si-O无碱玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3。
2.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料，其特征在于，优选的，所述的x＝0～1。
3.一种如权利要求1所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)以BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3为原料，按(Ba0.4Sr0.6)TiO3-30mol％(Ba-B-Al-Si-O)-x/2mol％M2O3进行配料，其中，M为La、Gd或Yb中的一种，x＝0～2，Ba-B-Al-Si-O无碱玻璃成分按物质的量百分比为12％BaO、63％SiO2、16％B2O3、9％Al2O3；
(2)将步骤(1)的配料经球磨混料后，烘干，并进行高温熔化，制得高温熔体；
(3)将步骤(2)制得的高温熔体浇注至预热的金属模具中，去应力退火，制得透明玻璃，并将该透明玻璃切割成厚度为0.8～1.2mm的玻璃薄片；
(4)将步骤(3)制得的玻璃薄片进行受控析晶，即制得所述的稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料。
4.根据权利要求3所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的BaCO3、SrCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、B2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3的纯度大于99.2wt％。
5.根据权利要求3所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的(Ba0.4Sr0.6)TiO3成分中，BaCO3和SrCO3的摩尔数之和按摩尔量计过量1.1～1.3倍。
6.根据权利要求5所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，优选的，步骤(1)所述的(Ba0.4Sr0.6)TiO3成分中，BaCO3和 SrCO3的摩尔数之和按摩尔量计过量1.15～1.25倍。
7.根据权利要求3所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的M的添加量优选为0～1mol％。
8.根据权利要求3所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的球磨混料的时间为10～20h，所述的高温熔化的温度为1550～1650℃，所述的高温熔化的时间为2～4h；
步骤(3)所述的去应力退火的温度为600～700℃，所述的去应力退火的时间为4～6h；
步骤(4)所述的受控析晶的温度为900～1100℃，保温时间为1～3h。
9.根据权利要求8所述的一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的球磨混料的时间优选12～16h，所述的高温熔化的温度优选1580～1620℃，所述的高温熔化的时间优选2～2.5h；
步骤(3)所述的去应力退火的温度优选680～700℃，所述的去应力退火的时间优选5h；
步骤(4)所述的受控析晶的温度优选1000～1100℃，保温时间优选2.5～3h。
CN201510136836.9A 2015-03-26 2015-03-26 一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN104803605B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510136836.9A CN104803605B (zh) 2015-03-26 2015-03-26 一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510136836.9A CN104803605B (zh) 2015-03-26 2015-03-26 一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104803605A true CN104803605A (zh) 2015-07-29
CN104803605B CN104803605B (zh) 2018-04-27

Family

ID=53688868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510136836.9A Expired - Fee Related CN104803605B (zh) 2015-03-26 2015-03-26 一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104803605B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108530059A (zh) * 2018-05-02 2018-09-14 武汉理工大学 一种高击穿强度脉冲功率电容器陶瓷材料及其制备方法
CN111410426A (zh) * 2020-04-03 2020-07-14 同济大学 一种高储能密度稀土掺杂的铌酸盐基玻璃陶瓷材料及其制备方法与应用
CN114933415A (zh) * 2021-06-21 2022-08-23 桂林电子科技大学 一种高储能高温稳定性的微晶玻璃介质材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101503293A (zh) * 2009-03-06 2009-08-12 湖北大学 一种掺杂钛酸锶钡高介电性铁电陶瓷材料及其制备方法
CN101774803A (zh) * 2009-01-13 2010-07-14 中山市天键电子工业有限公司 一种(Ba,Sr)TiO3基陶瓷介质及其制备方法
CN103833225A (zh) * 2014-01-09 2014-06-04 同济大学 一种钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101774803A (zh) * 2009-01-13 2010-07-14 中山市天键电子工业有限公司 一种(Ba,Sr)TiO3基陶瓷介质及其制备方法
CN101503293A (zh) * 2009-03-06 2009-08-12 湖北大学 一种掺杂钛酸锶钡高介电性铁电陶瓷材料及其制备方法
CN103833225A (zh) * 2014-01-09 2014-06-04 同济大学 一种钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JICHUN CHEN: "La Doping Effect on the Dielectric Property of Barium Strontium Titanate Glass-Ceramics", 《J. MATER. SCI. TECHNOL.》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108530059A (zh) * 2018-05-02 2018-09-14 武汉理工大学 一种高击穿强度脉冲功率电容器陶瓷材料及其制备方法
CN111410426A (zh) * 2020-04-03 2020-07-14 同济大学 一种高储能密度稀土掺杂的铌酸盐基玻璃陶瓷材料及其制备方法与应用
CN114933415A (zh) * 2021-06-21 2022-08-23 桂林电子科技大学 一种高储能高温稳定性的微晶玻璃介质材料及其制备方法
CN114933415B (zh) * 2021-06-21 2023-07-11 桂林电子科技大学 一种高储能高温稳定性的微晶玻璃介质材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104803605B (zh) 2018-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Low temperature sintering and microwave dielectric properties of Li3Mg2NbO6 ceramics doped with Li2O–B2O3–SiO2 glass
CN103342466B (zh) 一种铌酸锶钡基微晶玻璃电介质材料及其制备方法
CN105753472B (zh) 高储能密度的铌酸钡钾基玻璃陶瓷储能材料及制备和应用
CN102775069B (zh) 一种钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法
CN103508730B (zh) 一种低温烧结的巨介陶瓷电容器介质及其制备方法
Xiu et al. Effect of rare-earth additions on the structure and dielectric energy storage properties of BaxSr1-xTiO3-based barium boronaluminosilicate glass-ceramics
CN105645772B (zh) 高储能密度的铌酸锶钠基玻璃陶瓷储能材料及制备与应用
CN101531461B (zh) 一种高储能密度微晶玻璃电介质材料及其制备方法
CN105418068B (zh) 一种铌酸盐基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法和应用
Liu et al. Crystallization kinetics, breakdown strength, and energy-storage properties in niobate-based glass-ceramics
CN101659546A (zh) 一种钛酸锶钡陶瓷电容器材料及其制备方法
CN101774803B (zh) 一种(Ba,Sr)TiO3基陶瓷介质及其制备方法
Liu et al. Significantly enhanced energy‐storage density in the strontium barium niobate‐based/titanate‐based glass‐ceramics
CN103664163B (zh) 一种高介晶界层陶瓷电容器介质及其制备方法
CN105271761A (zh) 高储能密度的铌酸盐基玻璃陶瓷储能材料及其制备和应用
CN104803605A (zh) 一种稀土掺杂钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法
Chen et al. Achieving ultrafast discharge speed and excellent energy storage efficiency in environmentally friendly niobate-based glass ceramics
CN102173789A (zh) 钛酸锶钡基储能介质陶瓷的制备方法
CN105712634B (zh) 氧化镧掺杂铌酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法
CN103833225A (zh) 一种钛酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料的制备方法
JP2013144631A (ja) 誘電体磁器組成物
CN103524127B (zh) 一种高频晶界层陶瓷电容器介质及其制备方法
CN105731806A (zh) 高储能密度铌酸钾锶基玻璃陶储能材料及其制备和应用
CN105399333A (zh) 一种铌酸锶钡基玻璃陶瓷储能材料及其制备方法
Xiao et al. Enhancement of Dielectric Breakdown Strength and Energy Conversion Efficiency of Niobate Glass-Ceramics by Sc 2 O 3 Doping

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180427

Termination date: 20210326

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee