CN114804848A - 一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多铁材料技术领域，具体涉及一种具有优异磁性能的铁酸铋‑钛酸钙‑钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷及其制备方法，本发明采用标准固相反应烧结法，其过程包括按照正确的化学计量比称重、配料、一次球磨、烘干、过筛，在880‑900℃进行试预烧，试预烧过后的粉末然后再进行二次球磨、烘干、过筛，压片，得到BiFeO3基陶瓷生坯，最后在950℃的高温烧结成瓷。该陶瓷在具有优异磁性能的表现出良好的铁电性、磁性，同时该制备方法实施简单、可大批量制作。

Description

一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固 溶体陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及多铁材料技术领域，具体涉及一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷及其制备方法。
背景技术
近年来，电子元器件的小型化和多功能化导致电子信息技术快速发展。这种多功能材料由于能同时完成多项任务，所以备受科学研究者的青睐。而多铁材料在这一背景下就占据很大的优势，其有望实现电场(磁场)控制的磁性(铁电)数据存储，从而满足了人们对如今信息密度存储和操纵速度日益增长的需求，同时，多铁材料具有广泛的应用前景，如多态存储器、磁读写硬盘和磁电传感器等。
BiFeO3是在具有优异磁性能的同时具备铁电和铁磁序的多铁性材料，具有较高的居里温度和反铁磁奈尔温度，但BiFeO3存在高漏电流、矫顽场大和磁性能差等缺点，同时磁电耦合能力差，应用也受到限制。科学工作者开始研究A、B位离子置换法，主要是BiFeO3与其它钙钛矿材料(BaTiO3、CaTiO3、PbTiO3)形成稳定的固溶体，从而改善BiFeO3陶瓷的多铁性能。因此，开发出与BiFeO3形成稳定固溶体的材料显得尤为重要。
已有研究采用传统固相反应法制备出BiFeO3-Na5Bi0.5TiO3(BF-NBT)陶瓷，主要研究了BiFeO3-Na5Bi0.5TiO3陶瓷的铁电性和磁性。研究表明，该固溶体陶瓷具有显著的磁电性能，此外，在固溶体的整个组成区域还出现了弛豫现象，强调了在NBT富集区，化合物表现出了与纯NBT的铁电-反铁电转变相关的弛豫铁电行为，在BF富集区，弛豫铁电行为与氧空位的存在有关，与铁电-反铁电转变无关。但是，该固溶体陶瓷还存在一些缺点，如存在杂相、高漏导等，需要进一步探索出新的固溶体。
现有研究表明CaTiO3与BiFeO3形成了单一稳定的固溶体，同时铁电性和磁性也得到了改善，主要体现在漏电流密度明显减小以及剩余磁化强度增大，但上述工作主要研究的是BiFeO3-CaTiO3固溶体的结构及其多铁性，并没有去探究其居里温度及奈尔温度的变化情况。
中国发明专利CN201110006262.5公开了一种铁酸铋-铌铁酸铋钠多铁陶瓷及其制备方法，该陶瓷的化学组成通式为：(1-x)BiFeO3-x(Bi0.5Na0.5)(Nb0.5Fe0.5)O3,其中0<x<0.6。经过快速烧结方法烧结成瓷，其采用铌铁酸铋作为第二相与铁酸铋结合成新的固溶体，相比其它钙钛矿，相同固溶情况下，能溶解更多的铁和铋，既不会降低陶瓷的磁性能，还能够提高其介电性能和铁电性能，同时采用快速烧结，可降低杂相含量，但是该研究只是给出了不同成分下介电温谱图，并没有详细说明漏电流和磁性能的变化情况。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
本发明的目的在于解决酸铋基陶瓷的铁电和磁性能较弱的问题，提供了一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明公开了一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，所述陶瓷材料的成分为：0.84BiFeO3-(0.16-x)CaTiO3-xNa0.5Bi0.5TiO3，其中，0≤x≤0.1。
所述x为0、0.02、0.04、0.06、0.08或0.1。
本发明还公开了上述具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
S1：配料：将原料烘干，干燥后的原料按化学计量比称重；
S2：一次球磨：向步骤S1中称量好的原料中加入去离子水进行第一次球磨，干燥，然后研磨，过筛得到均匀粉料；
S3：试预烧：将步骤S2中经过过筛得到的粉料预烧；
S4：二次球磨：将步骤S3中预烧后的粉料研磨成粉末，加入含有氧化锆和去离子水后进行第二次球磨，干燥，过筛得到均匀粉末；
S5：压片：将步骤S4中得到的粉料在模具中进行压片处理，得到圆柱形陶瓷坯体；
S6：烧结：将步骤S5中的陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，保温后得到陶瓷样品。
所述步骤S1中原料包括Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3，纯度均不低于99％。
所述步骤S1中干燥温度为80℃，干燥时间为48h。
所述步骤S2中球磨时间为24h，球磨速率为200r/min，干燥温度为80℃，干燥时间为48h，过筛目数为120目。
所述步骤S5中模具压制压强为200MPa，保压时间为2min。
所述步骤S6中保温温度为930℃，升温速率为5℃/min，保温时间为3h。
本发明通过非极性相CaTiO3和极性相Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)共同掺杂的BiFeO3陶瓷，从而提高铁酸铋基陶瓷的铁电性和磁性。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
1、本发明铁酸铋基陶瓷材料是通过CaTiO3和Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)共掺而形成的一种新的固溶体材料，其铁电居里温度TC大于Néel温度TN，两者之间的差值在140-300℃；
2、本发明的铁酸铋基材料通过引入CaTiO3，CaTiO3作为先兆性铁电体，具有高介电常数、低介电损耗，与BiFeO3类似，CaTiO3也是钙钛矿结构，且具有很高的电阻，可以与BiFeO3形成稳定的固溶体，同时并没有在三元体系中研究过CaTiO3对BiFeO3陶瓷性能的影响。但在本发明中CaTiO3能改善铁酸铋陶瓷的铁电性和磁性，主要体现在漏电流密度降低和磁化强度显著增大，原因是Ca2+可以置换出A位的Bi3+,可以有效抑制铋的挥发，控制氧空位的形成，从而降低漏电流，同时Ti4+置换了B位的Fe3+，破坏了BiFeO3陶瓷的螺旋结构从而使得出现磁性；
3、研究表明，引入NBT可以降低漏电流密度，本质上是A位上的Na+和B位上的Ti4+共掺杂导致铁电性有着明显的改善，同时铁电转变温度TC随着NBT的增加而呈现线性增加，Néel温度TN受B位的影响，所以基本保持不变，所以通过调控NBT的含量可控制磁电性能；
4、与其它提高铁酸铋的磁电性能的方法相比，本发明主要是利用通过CaTiO3和Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)共掺杂BiFeO3陶瓷，从而提高铁酸铋的磁电性能，通过选取适当的体系，可得到最佳的铁电性和磁性能。
附图说明
图1为实施例1～6制得的具有良好磁电性能的铁酸铋基陶瓷的XRD图片；
图2为实施例1～6制得的具有良好磁电性能的铁酸铋基陶瓷的SEM图片；
图3为实施例1～6制得的具有良好磁电性能的铁酸铋基陶瓷的J-E曲线；
图4为实施例1～6制得的具有良好磁电性能的铁酸铋基陶瓷的磁滞回线。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1
本实施例的一种具有优异磁性能的具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，该陶瓷的化学组成为：0.84BiFeO3-0.16CaTiO3。
该陶瓷材料的具体制备步骤如下：
配料：将原料Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2(其纯度均不低于99％)放入烘箱中24h，除去原料中的水分，然后按照正确的化学称量比进行称量。
一次球磨：将称量好的原料放入尼龙罐中，加入球磨介质氧化锆球和去离子水，放置球磨机上球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将上述球磨过后的粉料倒入干燥器皿，置于烘箱中，待48h过后，将干燥后的原料研磨过后，过120目筛，得到颗粒均匀的粉料。
预烧：将上述过筛后的粉料，取少量试预烧，根据XRD分析结果，选取合适的预烧温度，然后将所有粉料倒入坩埚中，在900℃保温3h。
二次球磨：将预烧的粉料倒入装有球磨介质氧化锆球和去离子水的尼龙罐，球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将二次球磨过后的浆料倒入干燥器皿中，放置烘箱中48h，然后研磨后过120目筛，得到均匀的颗粒。
压片：将上述干燥后的粉料倒入模具中，在200MPa的压强下保压2min压制成生坯。
烧结：将陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，然后置于950℃中保温3h，得到陶瓷样品。将得到的陶瓷片进行碾碎、披银等处理后，得到待测样品。
测得性能结果如下：
T<sub>C</sub> T<sub>N</sub> M<sub>r</sub> M<sub>max</sub> H<sub>C</sub>
390℃ / 47.9emu/mol 145.0emu/mol 4999Oe
其中Mr为剩余磁化强度，Mmax为最大磁化强度，Hc为矫顽场。
实施例2
本实施例的一种具有优异磁性能的具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，该陶瓷的化学组成为：0.84BiFeO3-0.14CaTiO3-0.02Na0.5Bi0.5TiO3。
该陶瓷材料的具体制备步骤如下：
配料：将原料Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3(其纯度均不低于99％)放入烘箱中24h，除去原料中的水分，然后按照正确的化学称量比进行称量。
一次球磨：将称量好的原料放入尼龙罐中，加入球磨介质氧化锆球和去离子水，放置球磨机上球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将上述球磨过后的粉料倒入干燥器皿，置于烘箱中，待48h过后，将干燥后的原料研磨过后，过120目筛，得到颗粒均匀的粉料。
预烧：将上述过筛后的粉料，取少量试预烧，根据XRD分析结果，选取合适的预烧温度，然后将所有粉料倒入坩埚中，在900℃保温3h。
二次球磨：将预烧的粉料倒入装有球磨介质氧化锆球和去离子水的尼龙罐，球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将二次球磨过后的浆料倒入干燥器皿中，放置烘箱中48h，然后研磨后过120目筛，得到均匀的颗粒。
压片：将上述干燥后的粉料倒入模具中，在200MPa的压强下保压2min压制成生坯。
烧结：将陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，然后置于950℃中保温3h，得到陶瓷样品。将得到的陶瓷片进行碾碎、披银等处理后，得到待测样品。
测得性能结果如下：
T<sub>C</sub> T<sub>N</sub> M<sub>r</sub> M<sub>max</sub> H<sub>C</sub>
422℃ / 60.3emu/mol 159.1emu/mol 7499Oe
其中Mr为剩余磁化强度，Mmax为最大磁化强度，Hc为矫顽场。
实施例3
本实施例的一种具有优异磁性能的具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，该陶瓷的化学组成为：0.84BiFeO3-0.12CaTiO3-0.04Na0.5Bi0.5TiO3。
该陶瓷材料的具体制备步骤如下：
配料：将原料Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3(其纯度均不低于99％)放入烘箱中24h，除去原料中的水分，然后按照正确的化学称量比进行称量。
一次球磨：将称量好的原料放入尼龙罐中，加入球磨介质氧化锆球和去离子水，放置球磨机上球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将上述球磨过后的粉料倒入干燥器皿，置于烘箱中，待48h过后，将干燥后的原料研磨过后，过120目筛，得到颗粒均匀的粉料。
预烧：将上述过筛后的粉料，取少量试预烧，根据XRD分析结果，选取合适的预烧温度，然后将所有粉料倒入坩埚中，在900℃保温3h。
二次球磨：将预烧的粉料倒入装有球磨介质氧化锆球和去离子水的尼龙罐，球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将二次球磨过后的浆料倒入干燥器皿中，放置烘箱中48h，然后研磨后过120目筛，得到均匀的颗粒。
压片：将上述干燥后的粉料倒入模具中，在200MPa的压强下保压2min压制成生坯。
烧结：将陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，然后置于950℃中保温3h，得到陶瓷样品。将得到的陶瓷片进行碾碎、披银等处理后，得到待测样品。
测得性能结果如下：
T<sub>C</sub> T<sub>N</sub> M<sub>r</sub> M<sub>max</sub> H<sub>C</sub>
465℃ / 58.0emu/mol 153.2emu/mol 4999Oe
其中Mr为剩余磁化强度，Mmax为最大磁化强度，Hc为矫顽场。
实施例4
本实施例的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，该陶瓷的化学组成为：0.84BiFeO3-0.10CaTiO3-0.06Na0.5Bi0.5TiO3。
该陶瓷材料的具体制备步骤如下：
配料：将原料Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3(其纯度均不低于99％)放入烘箱中24h，除去原料中的水分，然后按照正确的化学称量比进行称量。
一次球磨：将称量好的原料放入尼龙罐中，加入球磨介质氧化锆球和去离子水，放置球磨机上球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将上述球磨过后的粉料倒入干燥器皿，置于烘箱中，待48h过后，将干燥后的原料研磨过后，过120目筛，得到颗粒均匀的粉料。
预烧：将上述过筛后的粉料，取少量试预烧，根据XRD分析结果，选取合适的预烧温度，然后将所有粉料倒入坩埚中，在900℃保温3h。
二次球磨：将预烧的粉料倒入装有球磨介质氧化锆球和去离子水的尼龙罐，球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将二次球磨过后的浆料倒入干燥器皿中，放置烘箱中48h，然后研磨后过120目筛，得到均匀的颗粒。
压片：将上述干燥后的粉料倒入模具中，在200MPa的压强下保压2min压制成生坯。
烧结：将陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，然后置于950℃中保温3h，得到陶瓷样品。将得到的陶瓷片进行碾碎、披银等处理后，得到待测样品。
测得性能结果如下：
T<sub>C</sub> T<sub>N</sub> M<sub>r</sub> M<sub>max</sub> H<sub>C</sub>
497℃ 249℃ 59.1emu/mol 151.3emu/mol 7499Oe
其中Mr为剩余磁化强度，Mmax为最大磁化强度，Hc为矫顽场。
实施例5
本实施例的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，该陶瓷的化学组成为：0.84BiFeO3-0.08CaTiO3-0.08Na0.5Bi0.5TiO3。
该陶瓷材料的具体制备步骤如下：
配料：将原料Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3(其纯度均不低于99％)放入烘箱中24h，除去原料中的水分，然后按照正确的化学称量比进行称量。
一次球磨：将称量好的原料放入尼龙罐中，加入球磨介质氧化锆球和去离子水，放置球磨机上球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将上述球磨过后的粉料倒入干燥器皿，置于烘箱中，待48h过后，将干燥后的原料研磨过后，过120目筛，得到颗粒均匀的粉料。
预烧：将上述过筛后的粉料，取少量试预烧，根据XRD分析结果，选取合适的预烧温度，然后将所有粉料倒入坩埚中，在900℃保温3h。
二次球磨：将预烧的粉料倒入装有球磨介质氧化锆球和去离子水的尼龙罐，球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将二次球磨过后的浆料倒入干燥器皿中，放置烘箱中48h，然后研磨后过120目筛，得到均匀的颗粒。
压片：将上述干燥后的粉料倒入模具中，在200MPa的压强下保压2min压制成生坯。
烧结：将陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，然后置于950℃中保温3h，得到陶瓷样品。
将得到的陶瓷片进行碾碎、披银等处理后，得到待测样品。
T<sub>C</sub> T<sub>N</sub> M<sub>r</sub> M<sub>max</sub> H<sub>C</sub>
513℃ 251℃ 62.4emu/mol 145.1emu/mol 9999Oe
其中Mr为剩余磁化强度，Mmax为最大磁化强度，Hc为矫顽场。
实施例6
本实施例的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，该陶瓷的化学组成为：0.84BiFeO3-0.06CaTiO3-0.1Na0.5Bi0.5TiO3。
该陶瓷材料的具体制备步骤如下：
配料：将原料Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3(其纯度均不低于99％)放入烘箱中24h，除去原料中的水分，然后按照正确的化学称量比进行称量。
一次球磨：将称量好的原料放入尼龙罐中，加入球磨介质氧化锆球和去离子水，放置球磨机上球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将上述球磨过后的粉料倒入干燥器皿，置于烘箱中，待48h过后，将干燥后的原料研磨过后，过120目筛，得到颗粒均匀的粉料。
预烧：将上述过筛后的粉料，取少量试预烧，根据XRD分析结果，选取合适的预烧温度，然后将所有粉料倒入坩埚中，在900℃保温3h。
二次球磨：将预烧的粉料倒入装有球磨介质氧化锆球和去离子水的尼龙罐，球磨24h，转速200r/min。
干燥及过筛：将二次球磨过后的浆料倒入干燥器皿中，放置烘箱中48h，然后研磨后过120目筛，得到均匀的颗粒。
压片：将上述干燥后的粉料倒入模具中，在200MPa的压强下保压2min压制成生坯。
烧结：将陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，然后置于950℃中保温3h，得到陶瓷样品。将得到的陶瓷片进行碾碎、披银等处理后，得到待测样品。
测得性能结果如下：
T<sub>C</sub> T<sub>N</sub> M<sub>r</sub> M<sub>max</sub> H<sub>C</sub>
546℃ 252℃ 51.9emu/mol 141.9emu/mol 7499Oe
其中Mr为剩余磁化强度，Mmax为最大磁化强度，Hc为矫顽场。
将实施例1-6的样品经过XRD、SEM、J-E曲线和磁滞回线，得到图1～4，分析结果如下：
图1是实施1～6制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的XRD图片，其中(a)为XRD烧结图谱，(b)为39-40°的局部XRD放大图。从图中可以看出，该陶瓷的主体结构是菱方R3C结构，说明在A位和B位上的离子掺杂并不影响BiFeO3的结构，但是还存在一些杂相Bi2Fe4O9，可能会对铁电性有影响，但不会对磁性有着很大影响。
图2是实施1～6制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片，其中，(a)为是实施1制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片，(b)是实施2制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片,(c)是实施3制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片,(d)是实施4制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片，(e)是实施5制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片,(f)是实施6制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的SEM图片。所有的陶瓷都呈现出相对密集的烧结表面，有少量的孔隙。陶瓷样品的孔隙随着NBT含量的增加而逐渐减少。
图3是实施1～6制备得具有良好铁磁性能的铁酸铋陶瓷的J-E图片。从图可以看出，当NBT含量达到最大时，漏电流密度达到最小，这说明了NBT对铁酸铋陶瓷的铁电性有着积极作用。
图4分别为实施例1～6中制备的具有良好铁磁性能的铁酸铋基陶瓷的磁滞回线，图(a)～(f)分别代表实施例1～6中烧结样品磁滞回线，从图中可以看出，所有样品的M-H环的形状非常相似，表现出了铁磁特性。
了解到纯铁酸铋的磁性(Mmax＝34.4emu/mol，Mr＝3.13emu/mol)，而本发明得到了最大的饱和磁化强度Mmax＝159.1emu/mol、最大的剩余磁化强度Mr＝62.4emu/mol以及最大矫顽场Hc＝9.99KOe，这极大地增强了铁酸铋陶瓷的磁性能。同时在一篇《Synthesisand magnetoelectric studies on Na0.5Bi0.5TiO3–BiFeO3solidsolution ceramics》文章中可以发现在没有CaTiO3的存在的情况下，所能得到最大的饱和磁化强度Mmax＝125.83emu/mol、最大的剩余磁化强度Mr＝35.12emu/mol以及最大矫顽场Hc＝7.4KOe，这足以说明CaTiO3对BiFeO3陶瓷的磁性能有着巨大的作用，在BiFeO3的基础上分别加入Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)和CaTiO3(CTO)的磁性能的对比如下表所示。
材料 Mr(emu/mol) Mmax(emu/mol) Hc(KOe)
BFO 3.13 34.4 0.12
BFO-NBT 35.12 125.83 7.40
BFO-NBT-CTO 62.4 159.1 9.99
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，其特征在于，所述陶瓷材料的成分为：0.84BiFeO3-(0.16-x)CaTiO3-xNa0.5Bi0.5TiO3，其中，0≤x≤0.1。
2.如权利要求1所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷，其特征在于，所述x为0、0.02、0.04、0.06、0.08或0.1。
3.一种如权利要求1或2所述的具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配料：将原料烘干，干燥后的原料按化学计量比称重；
S2：一次球磨：向步骤S1中称量好的原料中加入去离子水进行第一次球磨，干燥，然后研磨，过筛得到均匀粉料；
S3：试预烧：将步骤S2中经过过筛得到的粉料预烧；
S4：二次球磨：将步骤S3中预烧后的粉料研磨成粉末，加入含有氧化锆和去离子水后进行第二次球磨，干燥，过筛得到均匀粉末；
S5：压片：将步骤S4中得到的粉料在模具中进行压片处理，得到圆柱形陶瓷坯体；
S6：烧结：将步骤S5中的陶瓷坯体用相同成分的粉料掩埋，保温后得到陶瓷样品。
4.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中原料包括Bi2O3、Fe2O3、CaCO3、TiO2、Na2CO3，纯度均不低于99％。
5.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中干燥温度为80℃，干燥时间为48h。
6.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中球磨时间为24h，球磨速率为200r/min，干燥温度为80℃，干燥时间为48h，过筛目数为120目。
7.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中预烧温度为860℃，预烧时间为3h。
8.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中干燥温度为80℃，干燥时间为48h，过筛目数为120目。
9.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中模具压制压强为200MPa，保压时间为2min。
10.如权利要求3所述的一种具有优异磁性能的铁酸铋-钛酸钙-钛酸铋钠三元体系固溶体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中保温温度为930℃，升温速率为5℃/min，保温时间为3h。
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