CN113201195A - 一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法 - Google Patents

一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法，以三维开孔结构的钛酸锶钡多孔陶瓷作为功能相，聚偏氟乙烯填充至多孔陶瓷孔隙处，使得陶瓷在聚合物中均匀分布，得到的复合材料内部为三维互通结构，并且界面处结合较好，无宏观缺陷。本发明中的钛酸锶钡颗粒在三维中形成连续的整体，经过高温烧结，很大程度上保留了钛酸锶钡陶瓷的介电性能，在较低钛酸锶钡含量的情况下，获得了更为优异的介电性能。本发明在制备钛酸锶钡多孔陶瓷的过程中使用了多次离心挂浆工艺，在高转速产生的强离心力作用下，堵孔的浆料被完全除去。此外，通过改变离心挂浆的次数能够半定量地调节钛酸锶钡多孔陶瓷的孔隙率，从而调节复合材料的介电性能。

Description

一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及功能复合材料技术领域，具体涉及一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法。
背景技术
陶瓷电介质是制作电容器、滤波器、介质天线、移相器等电子元器件的基础。然而其脆性大、不易加工，越来越难以同时满足各种电子元器件复杂要求的参数指标。为了达到各项参数指标，研究人员必须不断的去研发和设计新的材料及结构。研究过程中人们发现利用陶瓷材料的介电性能和聚合物材料的耐击穿强度高、易加工成型以及成本低等优点，可以制备出综合性能优异的陶瓷/聚合物功能复合材料。钛酸锶钡陶瓷具有高的介电可调性，低介电损耗，可应用于介质移相器和相控阵天线等领域。聚偏氟乙烯耐压强度高，柔韧性好、易加工，粘接性好，是目前压电、铁电性能最好的均聚物，但与功能陶瓷相比其介电性能仍然较差。人们将钛酸锶钡陶瓷与PVDF聚合物复合，可制备出具有优异介电可调性和加工性能的钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料。
目前国内外对钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯功能复合材料的研究报道中大多数都是以溶液混合法制备的功能复合薄膜，这种制备方法是将钛酸锶钡粉体均匀地分散在聚偏氟乙烯基体材料中形成的复合薄膜。然而研究表明，将钛酸锶钡陶瓷和聚偏氟乙烯复合后，材料的介电可调性和介电常数都大大减小。要提高介电可调性必须增大钛酸锶钡陶瓷的含量，然而这种提高相当有限，随着陶瓷相的增多会导致陶瓷粉体团聚、材料开裂等现象。通常通过对陶瓷粉体颗粒表面改性、制备工艺优化等来改善复合材料的微观结构和介电性能。
在ZL201610130454.X的发明专利中，高峰等公开了一种高介电可调性的陶瓷/高聚物功能复合材料及制备方法。在该专利中，通过γ#氨丙基三乙氧基硅烷对钛酸锶钡陶瓷粉体进行表面改性，改善了钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电性能，当钛酸锶钡陶瓷含量为40vol％，γ#氨丙基三乙氧基硅烷含量为8wt％时，介电常数为56，介电损耗为0.12，单位电场介电可调性为10.6％。同时，该相关研究内容发表了题为Enhanceddielectric tunability of Ba0.6Sr0.4TiO3/Poly(vinylidene fluoride)composites viainterface modification by silane coupling agent的论文(DOI：https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2016.04.016)。然而这种复合材料在较高的陶瓷相含量(40vol％)下单位电场介电可调性仅为10.6％，远小于传统钛酸锶钡陶瓷的介电可调性(～25％)，如果继续增大复合材料中的陶瓷相含量，则复合材料内部结构容易出现宏观不均匀的现象，难以稳定批量化生产，无法满足当今介质移相器和相控阵天线的应用要求。
此外，在DOI：10.1109/TDEI.2017.006191中，Li Wang等人发表的论文《Effect ofhot pressing temperature on dielectric and energy storage properties ofBa0.6Sr0.4TiO3/poly(vinylidene fluoride)composites》，通过热压工艺来改善钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的微观组织结构和介电性能，当钛酸锶钡陶瓷含量为40vol％，热压温度为120℃时，介电常数为42.7，介电损耗大大降低至0.034，然而这种复合材料的单位电场介电可调性仅为1.22％，与上述高峰等公开的专利中相比大大降低，远不能满足介质移相器的应用要求。
目前，尽管在所述高峰和Li Wang等人的专利和论文中通过表面改性、制备工艺优化等方式改善了钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的微观结构和介电可调性，但是由于其制备方法存在了一定的局限性，即将钛酸锶钡陶瓷粉体和聚偏氟乙烯粉体直接混合，未经过传统钛酸锶钡陶瓷中高温烧结后性能提高的过程，因而在单位电场强度下的介电可调性较小，现有技术中单位电场介电可调性最大为10.6％，远小于传统钛酸锶钡陶瓷的单位电场介电可调性(～25％)。因此，寻求一种提高钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料介电可调性的制备方法对移相器等移动通信领域的应用有着重要意义。
发明内容
为克服现有技术中存在的单位电场强度下介电可调性较小的不足，本发明提出了一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法。
本发明提出的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料包括钛酸锶钡粉体和聚偏氟乙烯粉体。所述钛酸锶钡粉体为Ba0.6Sr0.4TiO3粉体，平均粒径为0.5μm。所述聚偏氟乙烯粉体的平均粒径为0.2μm。
本发明提出的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电常数为23.1～51.6，介电损耗为0.0361～0.1188，介电可调性为22.3％～35.2％，单位电场介电可调性为16.0％～17.5％。
本发明提出的制备钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的具体过程是：
步骤1，制备钛酸锶钡陶瓷浆料：
在制备钛酸锶钡陶瓷浆料时分别称取钛酸锶钡粉体、去离子水、Isobam和羧甲基纤维素钠；将称取的各物料混合均匀后放入球磨罐中，加入ZrO2球石，在300r/min的转速下球磨12h，获得钛酸锶钡陶瓷浆料。所述物料：ZrO2球石＝1：1.5；所述比例为质量比。所述钛酸锶钡粉体：去离子水：Isobam：羧甲基纤维素钠＝100：30～50：0.1～0.3：0.6～1.2。所述比例均为质量比。
步骤2，制备羧甲基纤维素钠碱溶液：
在制备所述羧甲基纤维素钠碱溶液时，分别称取去离子水、氢氧化钠、羧甲基纤维素钠，在烧杯中混合均匀后，得到混合物。在所述混合物中加入15g去离子水后置于恒温加热磁力搅拌器中，并使该磁力搅拌器保持70℃的温度1h。保温结束后，所述氢氧化钠和羧甲基纤维素钠完全溶解于去离子水中，得到羧甲基纤维素钠碱溶液。所述去离子水：氢氧化钠：羧甲基纤维素钠＝20～30：70～80：0.3～1.0；所述比例为质量比。
步骤3，预处理聚氨酯海绵：
步骤4，制备钛酸锶钡多孔陶瓷：
通过真空浸渍、离心除浆、干燥和烧结制备所述钛酸锶钡多孔陶瓷。循环重复所述真空浸渍、离心除浆和干燥的过程3～6次，得到多孔钛酸锶钡生坯。具体过程是：
Ⅰ真空浸渍：
将步骤3中经过预处理后的聚氨酯海绵放置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入步骤1中得到的钛酸锶钡陶瓷浆料，并完全浸没该聚氨酯海绵。对所述聚氨酯海绵进行真空浸渍，具体是抽真空使陶瓷浆料在负压作用下充分地填充至聚氨酯海绵的孔隙内；真空浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa。
Ⅱ离心除浆：
将经过真空浸渍的聚氨酯海绵置于离心机中进行离心除浆，使孔隙填充至聚氨酯海绵孔隙内的浆料在离心力下被除去。除浆后的海绵表面覆盖有一层陶瓷浆料。所述离心机的转速为1000r/min，离心半径为15cm，离心除浆的时间为20s。
Ⅲ干燥：
将经过离心除浆的聚氨酯海绵置于鼓风干燥箱中进行干燥；干燥温度为50℃，干燥时间为1h，得到干燥后的聚氨酯海绵。
对得到的干燥后的聚氨酯海绵循环重复所述真空浸渍、离心除浆和干燥的过程3～6次，得到多孔钛酸锶钡生坯。
Ⅳ对得到的多孔钛酸锶钡生坯进行烧结，烧结时，以0.5℃/min的速率使该马弗炉从室温升温至700℃并保温2h；保温结束后，继续以2℃/min的速度升温到1350℃并保温2h。保温结束后随炉冷却至室温，得到钛酸锶钡多孔陶瓷。
步骤5，制备钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料：
分别称取聚偏氟乙烯粉体和N,N-二甲基甲酰胺溶剂，在烧杯中混合均匀后，置于恒温加热磁力搅拌器中在50℃下进行搅拌1h，使该聚偏氟乙烯粉体完全溶解，得到聚偏氟乙烯溶液。所述偏氟乙烯粉体：N,N-二甲基甲酰胺溶剂＝10～20:100；所述比例为质量比。
将步骤4得到的钛酸锶钡多孔陶瓷置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入所述聚偏氟乙烯溶液并完全没过该钛酸锶钡多孔陶瓷。在真空下对该钛酸锶钡多孔陶瓷进行浸渍。浸渍结束后，将所述钛酸锶钡多孔陶瓷取出并干燥。完成对该钛酸锶钡多孔陶瓷的第一次浸渍。
将经过第一次浸渍的钛酸锶钡多孔陶瓷置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入所述聚偏氟乙烯溶液并完全没过该钛酸锶钡多孔陶瓷。重复所述第一次浸渍的过程10～20次，对该钛酸锶钡多孔陶瓷反复浸渍，干燥后得到钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料。
所述浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa。每次浸渍结束后，将所述钛酸锶钡多孔陶瓷取出并置于烘箱中在50℃下干燥1h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、与现有的钛酸锶钡粉体直接加入聚偏氟乙烯中混合制备复合材料的方法不同，本发明提供了一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料及制备方法，以三维开孔结构的钛酸锶钡多孔陶瓷作为功能相，聚偏氟乙烯填充至多孔陶瓷孔隙处，使得陶瓷在聚合物中均匀分布，避免了现有技术中由于钛酸锶钡含量升高而导致的陶瓷粉体团聚等问题。附图2展示了本发明所制备的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的光学显微图，可以看到复合材料内部为三维互通结构，并且界面处结合较好，无宏观缺陷。
2、与现有的钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料不同，本发明中钛酸锶钡颗粒并不是随机分散在聚偏氟乙烯基体中，而是在三维中形成连续的整体，并且经过高温烧结，很大程度上保留了钛酸锶钡陶瓷的介电性能，因此在较低钛酸锶钡含量的情况下，获得了更为优异的介电性能。附图3所示为本文所制备的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电性能，当钛酸锶钡含量仅为9.7vol％时，其介电常数可达24。附图4所示为本文所制备的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电可调性，当钛酸锶钡含量仅为9.7vol％时，单位电场强度下的介电可调性可达17.5％，明显优于已报道钛酸锶钡陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电可调性(10.6％)。
3、与现有的有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷的技术不同，本发明在制备钛酸锶钡多孔陶瓷的过程中使用了多次离心挂浆工艺，在高转速产生的强离心力作用下，堵孔的浆料被完全除去。图1展示了本发明所制备的钛酸锶钡多孔陶瓷的光学显微图，从图中可以明显看到所制备的钛酸锶钡多孔陶瓷具有三维开孔结构，几乎无堵孔。此外，通过改变离心挂浆的次数能够半定量地调节钛酸锶钡多孔陶瓷的孔隙率，从而调节复合材料的介电性能。
表1本发明的性能参数
钛酸锶钡含量vol％ 介电常数 介电损耗 最大介电可调性％ 单位电场介电可调性％
9.7～16.2 23.1～51.6 0.0361～0.1188 22.3～35.2 16.0～17.5
附图说明
图1为本发明得到的钛酸锶钡多孔陶瓷的光学显微图；
图2为本发明得到的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的光学显微图；
图3为本发明得到的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电性能；
图4为本发明得到的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的介电可调性；
图5为本发明的流程图。
图中：1.介电常数；2.介电损耗。
具体实施方式
本发明的各实施例中，若所述实验方法无特殊说明，均为常规方法。
本发明中的钛酸锶钡粉体为上海典杨实业有限公司产品；聚偏氟乙烯粉体为上海华谊三爱富新材料有限公司产品，型号为FR904；Isobam粉体为日本可乐丽株式会社产品，型号为Isobam-104；聚氨酯海绵为江西鸿司远特种泡沫材料有限公司产品，孔径为50PPI。所使用的其他原材料和化学试剂，如无特殊说明，均为在市场上购买得到。
本发明是一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料，将通过4个实施例具体说明其技术方案。
所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料包括钛酸锶钡粉体和聚偏氟乙烯粉体。该钛酸锶钡粉体为Ba0.6Sr0.4TiO3粉体，无定形状，平均粒径为0.5μm。所述聚偏氟乙烯粉体为圆球状，平均粒径为0.2μm。
本发明提出的制备所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的具体过程是：
步骤1，制备钛酸锶钡陶瓷浆料：
分别称取100g钛酸锶钡粉体、30～50g去离子水、0.1～0.3g Isobam和0.6～1.2g羧甲基纤维素钠。所述Isobam即为异丁烯与马来酸的共聚物的商品名。
将称取的各物料混合均匀后放入球磨罐中，加入ZrO2球石，在300r/min的转速下球磨12h，获得钛酸锶钡陶瓷浆料。所述物料：ZrO2球石＝1：1.5；所述比例为质量比。
步骤2，制备羧甲基纤维素钠碱溶液：
在制备所述羧甲基纤维素钠碱溶液时，通过羧甲基纤维素钠和氢氧化钠对聚氨酯海绵进行处理，以提高该聚氨酯海绵浸润性。
具体是，分别称取75～80g氢氧化钠和0.3～1.0g羧甲基纤维素钠，在烧杯中混合均匀后，得到混合物。在所述混合物中加入20～30g去离子水后置于恒温加热磁力搅拌器中，并使该磁力搅拌器保持70℃的温度1h。保温结束后，所述氢氧化钠和羧甲基纤维素钠完全溶解于去离子水中，得到羧甲基纤维素钠碱溶液。
步骤3，预处理聚氨酯海绵：
以聚氨酯海绵作为有机泡沫模板。所述聚氨酯海绵的规格为2.5cm×2.5cm×2.5cm。将所述聚氨酯海绵置于烧杯中；向烧杯中加入羧甲基纤维素钠碱溶液并使其完全浸没该聚氨酯海绵。挤压所述聚氨酯海绵，使海绵内的空气被挤出，并使羧甲基纤维素钠碱溶液进入到聚氨酯海绵的孔隙中。静置浸泡12h后将该聚氨酯海绵取出，用去离子水冲洗聚氨酯海绵5min，以除去聚氨酯海绵孔隙内的羧甲基纤维素钠碱溶液。将该聚氨酯海绵置于鼓风干燥箱中烘干水分，得到经过预处理的聚氨酯海绵。
步骤4，制备钛酸锶钡多孔陶瓷：
通过真空浸渍、离心除浆、干燥和烧结制备所述钛酸锶钡多孔陶瓷。
Ⅰ真空浸渍：
将步骤3中经过预处理后的聚氨酯海绵放置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入步骤1中得到的钛酸锶钡陶瓷浆料，并完全浸没该聚氨酯海绵。对所述聚氨酯海绵进行真空浸渍，具体是抽真空使陶瓷浆料在负压作用下充分地填充至聚氨酯海绵的孔隙内；真空浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa。
Ⅱ离心除浆：
将经过真空浸渍的聚氨酯海绵置于离心机中进行离心除浆，使孔隙填充至聚氨酯海绵孔隙内的浆料在离心力下被除去。除浆后的海绵表面覆盖有一层陶瓷浆料。所述离心机的转速为1000r/min，离心半径为15cm，离心除浆的时间为20s。
Ⅲ干燥：
将经过离心除浆的聚氨酯海绵置于鼓风干燥箱中进行干燥；干燥温度为50℃，干燥时间为1h，得到干燥后的聚氨酯海绵。
对得到的干燥后的聚氨酯海绵循环重复所述真空浸渍、离心除浆和干燥的过程3～6次，得到多孔钛酸锶钡生坯。
IV烧结：
将得到的多孔钛酸锶钡生坯置于马弗炉内进行烧结。烧结时，以0.5℃/min的升温速率对该马弗炉进行第一次升温；第一次升温时，马弗炉从室温升温至700℃并保温2h；保温结束后，以2℃/min的升温速率对该马弗炉进行第二次升温；第二次升温时，该马弗炉升温到1350℃并保温2h。保温结束后随炉冷却至室温，得到钛酸锶钡多孔陶瓷。
该钛酸锶钡多孔陶瓷的光学显微图如附图1所示，得到的钛酸锶钡多孔陶瓷无堵孔，具有良好的三维开孔结构。
步骤5，制备钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料：
分别称取10～20g聚偏氟乙烯粉体和100gN,N-二甲基甲酰胺溶剂，在烧杯中混合均匀后，置于恒温加热磁力搅拌器中在50℃下进行搅拌1h，使该聚偏氟乙烯粉体完全溶解，得到聚偏氟乙烯溶液。
将步骤4得到的钛酸锶钡多孔陶瓷置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入所述聚偏氟乙烯溶液并完全没过该钛酸锶钡多孔陶瓷。在真空下对该钛酸锶钡多孔陶瓷进行浸渍。浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa。浸渍结束后，将所述钛酸锶钡多孔陶瓷取出并置于烘箱中在50℃下干燥1h。完成对该钛酸锶钡多孔陶瓷的第一次浸渍。
将经过第一次浸渍的钛酸锶钡多孔陶瓷置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入所述聚偏氟乙烯溶液并完全没过该钛酸锶钡多孔陶瓷。重复所述第一次浸渍的过程10～20次，对该钛酸锶钡多孔陶瓷反复浸渍，干燥后得到钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料。
所述浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa。每次浸渍结束后，将所述钛酸锶钡多孔陶瓷取出并置于烘箱中在50℃下干燥1h。
所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的光学显微图如附图2所示，该显微图显示，得到的钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料两相结合较好，无明显缺陷。复合材料的介电常数和介电损耗见附图3所示，介电可调性见附图4所示。
本发明各实施例的工艺过程相同，不同之处在于各实施例的工艺参数不同，具体见表2。
表2各实施例的工艺参数
Figure BDA0003115496160000081
Figure BDA0003115496160000091
表3本发明各实施例的性能参数
删除电场强度，它不是性能，是一个条件
Figure BDA0003115496160000092

Claims (8)

1.一种钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料，其特征在于，包括钛酸锶钡粉体和聚偏氟乙烯粉体；所述钛酸锶钡粉体为Ba0.6Sr0.4TiO3粉体，平均粒径为0.5μm；所述聚偏氟乙烯粉体的平均粒径为0.2μm。
2.如权利要求1所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料，其特征在于，其介电常数为23.1～51.6，介电损耗为0.0361～0.1188，介电可调性为22.3％～35.2％。
3.一种制备钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的方法，其特征在于，具体过程是：
步骤1，制备钛酸锶钡陶瓷浆料：
步骤2，制备羧甲基纤维素钠碱溶液：
步骤3，预处理聚氨酯海绵：
步骤4，制备钛酸锶钡多孔陶瓷：
通过真空浸渍、离心除浆、干燥和烧结制备所述钛酸锶钡多孔陶瓷；循环重复所述真空浸渍、离心除浆和干燥的过程2～8次，得到多孔钛酸锶钡生坯；
对得到的多孔钛酸锶钡生坯进行烧结，得到钛酸锶钡多孔陶瓷；
步骤5，制备钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料：
分别称取聚偏氟乙烯粉体和N,N-二甲基甲酰胺溶剂，在烧杯中混合均匀后，置于恒温加热磁力搅拌器中在50℃下进行搅拌1h，使该聚偏氟乙烯粉体完全溶解，得到聚偏氟乙烯溶液；所述偏氟乙烯粉体：N,N-二甲基甲酰胺溶剂＝10～20:100；所述比例为质量比；
将步骤4得到的钛酸锶钡多孔陶瓷置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入所述聚偏氟乙烯溶液并完全没过该钛酸锶钡多孔陶瓷；在真空下对该钛酸锶钡多孔陶瓷进行浸渍；浸渍结束后，将所述钛酸锶钡多孔陶瓷取出并干燥；完成对该钛酸锶钡多孔陶瓷的第一次浸渍；
将经过第一次浸渍的钛酸锶钡多孔陶瓷置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入所述聚偏氟乙烯溶液并完全没过该钛酸锶钡多孔陶瓷；重复所述第一次浸渍的过程10～20次，对该钛酸锶钡多孔陶瓷反复浸渍，得到钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料。
4.如权利要求3所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的方法，其特征在于，在制备钛酸锶钡陶瓷浆料时分别称取钛酸锶钡粉体、去离子水、Isobam和羧甲基纤维素钠；将称取的各物料混合均匀后放入球磨罐中，加入ZrO2球石，在300r/min的转速下球磨12h，获得钛酸锶钡陶瓷浆料；所述物料：ZrO2球石＝1:1.5；所述比例为质量比；所述钛酸锶钡粉体：去离子水：Isobam：羧甲基纤维素钠＝100：30～50：0.1～0.3：0.6～1.2；所述比例均为质量比。
5.如权利要求3所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的方法，其特征在于，制备所述羧甲基纤维素钠碱溶液时，分别称取去离子水、氢氧化钠、羧甲基纤维素钠，在烧杯中混合均匀后，得到混合物；在所述混合物中加入15g去离子水后置于恒温加热磁力搅拌器中，并使该磁力搅拌器的保持70℃的温度1h；保温结束后，所述氢氧化钠和羧甲基纤维素钠完全溶解于去离子水中，得到羧甲基纤维素钠碱溶液；所述离子水：氢氧化钠：羧甲基纤维素钠＝20～30：70～80：0.3～1.0；所述比例为质量比。
6.如权利要求3所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的方法，其特征在于，所述步骤4中制备钛酸锶钡多孔陶瓷的具体过程是：
Ⅰ真空浸渍：
将步骤3中经过预处理后的聚氨酯海绵放置于抽滤瓶中；向该抽滤瓶中加入步骤1中得到的钛酸锶钡陶瓷浆料，并完全浸没该聚氨酯海绵；对所述聚氨酯海绵进行真空浸渍，具体是抽真空使陶瓷浆料在负压作用下充分地填充至聚氨酯海绵的孔隙内；真空浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa；
Ⅱ离心除浆：
将经过真空浸渍的聚氨酯海绵置于离心机中进行离心除浆，使孔隙填充至聚氨酯海绵孔隙内的浆料在离心力下被除去；除浆后的海绵表面覆盖有一层陶瓷浆料；
所述离心机的转速为1000r/min，离心半径为15cm，离心除浆的时间为20s；
Ⅲ干燥：
将经过离心除浆的聚氨酯海绵置于鼓风干燥箱中进行干燥；干燥温度为50℃，干燥时间为1h，得到干燥后的聚氨酯海绵；
对得到的干燥后的聚氨酯海绵循环重复所述真空浸渍、离心除浆和干燥的过程3次，得到多孔钛酸锶钡生坯。
7.如权利要求3所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的方法，其特征在于，对得到的多孔钛酸锶钡生坯进行烧结时，以0.5℃/min的速率使该马弗炉从室温升温至700℃并保温2h；保温结束后，继续以2℃/min的速度升温到1350℃并保温2h；保温结束后随炉冷却至室温，得到钛酸锶钡多孔陶瓷。
8.如权利要求3所述钛酸锶钡多孔陶瓷/聚偏氟乙烯复合材料的方法，其特征在于，对所述钛酸锶钡多孔陶瓷反复浸渍时浸渍时间为5min，真空度为-0.09MPa；浸渍结束后，将所述钛酸锶钡多孔陶瓷取出并置于烘箱中在50℃下干燥1h。
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