CN115073164B - 一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用 - Google Patents

一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及陶瓷制备技术领域，具体涉及一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用，采用传统的固相反应法制备了(Ca,Sb)共掺杂TiO2陶瓷(CSTO)，分析了化学元素的晶体结构、微观结构、介电性能、压敏性能和价态，揭示了巨介电材料的形成机理，结果表明，掺杂量对CSTO陶瓷的微观结构和性能有显著影响，Ca和Sb的掺入显著改善了材料的介电性能，当掺杂量为0.04时，介质损耗很低，在室温下，频率范围为20Hz‑10MHz时，(Ca,Sb)共掺TiO2陶瓷的介电常数大于104，介电损耗小于0.5，而在1kHz时，介电损耗低至0.1，解决了如何开发具有高介电常数、低介电损耗、稳定温度和频率的介电材料的问题。

Description

一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及陶瓷制备技术领域，具体涉及一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用。
背景技术
随着电子科学技术的不断发展，巨介电材料在微电子器件中得到了广泛的应用。近年来，越来越多的研究者通过掺杂改性来探索钙钛矿铁电氧化物、CaCu3Ti4O12(CCTO)、(Pb,La)TiO3、掺杂NiO和La2-xSrxNiO4的巨介电机理。然而，获得同时具有高介电常数、低介电损耗、良好的单相频率和温度稳定性的巨介电材料仍然是一个艰巨的挑战。例如，CCTO具有较高的介电常数，但在低温(100K)时伴随高介电损耗。(Pb,La)TiO3材料在体系中含有有毒的Pb元素，因此Pb基介电材料不可避免地对人体造成伤害。BaTiO3基铁电氧化物的介电性能在居里温度(Tc)附近，介电常数高达104，但温度对其介电常数影响较大。当温度低于居里温度(Tc)时，介电常数的迅速下降限制了巨介电陶瓷的实际应用。因此，寻找一种具有高介电常数、低介电损耗、同时具有良好频率和温度稳定性的巨介电材料是一项非常重要和具有挑战性的任务。
传统TiO2具有金红石结构，在自然界中含量丰富。同时，其良好的导电性和极高的击穿电场强度使其更受到研究者的关注。发现(In,Nb)共掺杂金红石TiO2具有良好的的巨介电性能。陶瓷样品在100-400K温度范围和102-106Hz频率范围内具有良好的稳定性。随后，大量的(A,B)共掺杂TiO2材料引起了人们的关注。其中，A离子是价态低于Ti4+离子的受体元素，如Bi、Al和B离子主要是价态高于Ti4+离子的施主元素，如Nb、Ta等。目前共掺杂TiO2陶瓷的掺杂元素主要为三价受体元素(Bi、Al等)和五价施主元素(Nb、Ta)。现有研究中以二价离子(Ca,Zn,Ba)代替三价离子和Nb共掺杂TiO2的介电性能，结果表明，它具有较大的介电常数和较低的介电损耗。
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如何开发具有高介电常数、低介电损耗、稳定温度和频率的介电材料的问题，提供了一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用。
为了实现上述目的，本发明公开了一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
S1：将TiO2、Sb2O5、CaCO3掺杂混合后加入氧化锆微珠和酒精，搅拌，干燥得到混合粉料；
S2：将步骤S1中得到的混合粉料在经煅烧后的粉末继续按照步骤S1中的球磨操作进行球磨，再次干燥；
S3：向步骤S2中干燥得到的粉末中加入粘结剂造粒，压成圆片；
S4：将步骤S3中得到的圆片烧结得到Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷。
所述步骤S1中TiO2、Sb2O5、CaCO3粉末的摩尔份数为TiO280-98份、Sb2O51-10份、CaCO31-10份。
所述步骤S1中搅拌的转速为200r/min。
所述步骤S2中煅烧的温度为1100℃，煅烧时间为4h。
所述步骤S3中粘接剂为5％聚乙烯醇。
所述步骤S3中的圆片在100MPa压力下压制成型。
所述步骤S3中圆片的直径为7mm，厚度为2mm。
所述步骤S4中烧结温度为1400℃，烧结时间为4h。
本发明还公开了采用上述制备方法制得的Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷以及这种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷在实现电容器小型化和高储能密度中的应用。
择第二主族元素掺杂，期望在保持巨介电常数的同时，生产出介电损耗更低的巨介电陶瓷，常用的五价的供体元素很少使用Sb元素，然而Sb5+的离子半径
Figure GDA0004200120140000021
非常接近Ti4+/>
Figure GDA0004200120140000022
Figure GDA0004200120140000023
所以Sb元素可以掺杂进入二氧化钛，以改善其介电性能
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明采用传统的固相法成功制备了Ca+Sb共掺杂TiO2陶瓷，当掺杂量为4％时，陶瓷样品中出现了二次相。与纯TiO2相比，CSTO陶瓷的介电常数都很大。当掺杂量为4％时，CSTO陶瓷的介电性能为ε’＝264152，tanδ＝0.48和压敏电阻性能α为4.2。通过XPS分析发现，Sb元素掺杂引起了材料内部的电子生成，Ca元素掺杂对空位的生成有很大的贡献。陶瓷内部形成的缺陷偶极缺陷(Ca2+ 2V·· OTi3+和Sb5+ 2Ti3+ATi)是CSTO陶瓷介电常数大、介电损耗低的主要原因。
附图说明
图1为实施例3、4、5、6、7和对比例1中介电陶瓷的XRD；
图2为实施例3中掺杂TiO2巨介电陶瓷的SEM；
图3为实施例4中掺杂TiO2巨介电陶瓷的SEM；
图4为实施例5中掺杂TiO2巨介电陶瓷的SEM；
图5为实施例6中掺杂TiO2巨介电陶瓷的SEM；
图6为实施例7中掺杂TiO2巨介电陶瓷的SEM；
图7为对比例1中介电陶瓷的SEM；
图8为实施例6和实施例7中掺杂TiO2巨介电陶瓷的面扫(a)x＝2％,(b)x＝4％；
图9为实施例3、4、5、6、7和对比例1中介电陶瓷的介电频谱图，(a)介电常数，(b)介电损耗；
图10为实施例3、4、5、6、7和对比例1中介电陶瓷在1kHz的介电温谱图，(a)介电常数，(b)介电损耗；
图11为实施例6掺杂TiO2巨介电陶瓷在不同频率下的介电温谱图，(a)介电常数，(b)介电损耗；
图12为实施例3、4、5、6、7掺杂TiO2巨介电陶瓷的压敏性能图；
图13为实施例6中掺杂TiO2巨介电陶瓷的XPS图谱，(a)Ca2p，(b)Sb3d+O1s，(c)Sb3d+O1s，(d)Ti2p。
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。
表1各实施例及对比例陶瓷粉料配方百分比
原料 TiO2 CaCO3 Sb2O5
实施例1 80 10 10
实施例2 85 7.5 7.5
实施例3 90 5 5
实施例4 92 4 4
实施例5 94 3 3
实施例6 96 2 2
实施例7 98 1 1
对比例1 100 0 0
实施例1
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括80份的TiO2，10份的CaCO3，10份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
实施例2
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括85份的TiO2，7.5份的CaCO3，7.5份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
实施例3
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括90份的TiO2，5份的CaCO3，5份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
实施例4
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括92份的TiO2，4份的CaCO3，4份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
实施例5
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括94份的TiO2，3份的CaCO3，3份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
实施例6
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括96份的TiO2，2份的CaCO3，2份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤二中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤三干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
实施例7
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括98份的TiO2，1份的CaCO3，1份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
对比例1
一种TiO2巨介电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按表1所示本实施例陶瓷粉体的配方，将陶瓷粉体材料按摩尔比，包括100份的TiO2，0份的CaCO3，0份的Sb2O5；
步骤2：在200r/min转速下搅拌12h，然后在80℃下干燥24h得到混合粉料；
步骤3：得到的混合粉料在1100℃下煅烧4h，煅烧后的粉末继续按照步骤2中的球磨操作进行球磨，再次干燥。
步骤4：向经过步骤3干燥后的粉末中加入粘结剂造粒，在100MPa压力下压成圆片；以2℃/min的升温速率加热至650℃，加热2h，除去粘结剂；
步骤5：以3℃/min的升温速率烧结至1400℃并保温240min。得到本实施例的TiO2巨介电陶瓷。
性能测试
针对实施例中得到的二氧化钛巨介电陶瓷，分别进行以下性能测试：
(1)被电极，性能检测包括在介电常数(ε’)、介电损耗(tanδ)、非线性系数α、电压梯度VT、漏电流IL；
测试结果如表2所示：
表2各实施例压敏性能检测数据
Figure GDA0004200120140000071
(1)XRD分析
实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、对比例1的XRD图谱如图1所示。从图中1(a)可以观察到，所有样品的XRD衍射峰均与金红石型标准卡片(PDF#77-0442)相对应，即表明所有样品都存在TiO2金红石相。从图1中可以观察到，当掺杂含量实施例7时，CSTO陶瓷中开始有第二相出现，这主要是由于如果掺杂过高，Ca和Sb的含量会增加并超过在TiO2中的最大溶解度。众所周知，Ca、Sb、Ti的离子半径分别为
Figure GDA0004200120140000072
和/>
Figure GDA0004200120140000073
根据失配率原则((r1-r2)/r1<15％)，Ca和Ti的离子半径相差过大((|60.5-100|)/60.5＝65％＞15％)，而Sb和Ti的离子半径十分相近((|60.5-60|)/60.5＝0.8％＜15％)，所以Sb离子很容易取代[TiO6]八面体中Ti4+位置。而相对于Sb元素，Ca元素的离子半径远高于Ti4+，不满足失配率原则，因而很难替代[TiO6]八面体中Ti4+位置，这样就会导致晶界处存在大量的Ca元素，进而导致了第二相的产生。正如图中所观察到的结果，在陶瓷样品中发现了第二相，第二相的成分为CaTi4O9。通过文献调研表明，在共掺杂TiO2陶瓷样品中若出现第二相，会造成巨介电性能的劣化。
(2)SEM和致密度分析；
实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、对比例1的SEM图如图2-图7所示。如图所示，不同掺杂含量的CSTO陶瓷断面微观形貌，从图中可以观察到，未掺杂陶瓷样品的晶粒非常大，当少量掺入时，陶瓷样品晶粒尺寸便开始减小，当掺杂含量过多时，晶粒尺寸会变大。平均晶粒尺寸可以由线性截距计算得到，经过计算得知，随着掺杂的增加，CSTO陶瓷的晶粒尺寸呈现先减小后变大的趋势。从图中还可以明显观察到，所有CSTO陶瓷结构致密(致密度分别为96.8％、99.3％、98.9％、99.3％、99.2％和97.5％)，且在SEM图上并没有观察到孔洞的存在。如图8(a)为实施例7陶瓷样品的EDS和Mapping，图8(b)是掺杂量为实施例6陶瓷样品的EDS和Mapping。从图中可以看出Ti元素和O元素在基质中的分布情况十分均匀，并没有在某处出现聚集的现象。而Ca元素和Sb元素在基质中出现偏聚情况，并且伴随着掺杂含量的不断增加，聚集情况更加突出。
(3)介电性能分析
图9显示了实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、对比例1陶瓷样品在室温下的介电性能(ε′和tanδ)和频率的关系图，频率范围为20Hz～107Hz。纯TiO2在1kHz时的介电常数约为467。从图4可以清楚的看到，CSTO陶瓷的介电常数值大于未掺杂样品。随着掺杂含量的增加，在20～107Hz的频率范围内，CSTO陶瓷样品的介电常数一直保持在103以上，并且随着频率的增加，介电常数逐渐下降，介电损耗基本上呈现出随着频率的增加而增加然后减少的趋势。
图10显示了实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、对比例1陶瓷的介电常数和介电损耗与温度的关系图。纯金红石型TiO2具有较低且相对稳定的介电常数，相比之下，所有共掺杂的CSTO陶瓷在25～500℃范围内表现出巨大的介电常数(＞103)，这些介电常数同时在25～250℃范围内表现出优异的稳定性。所有共掺杂样品的介电常数和介电损耗在温度为20～500℃范围内基本保持平稳增加的趋势。此外，除了实施例7组分外，在25～250℃温度范围内CSTO陶瓷的tanδ值没有特备巨大的增加。并且可以明显观察到，在20℃左右，CSTO陶瓷样品都出现了弛豫峰，而弛豫峰的出现要归因于Ti离子价态变化时伴随的电子移动。图11显示了实施例6陶瓷的介电常数和损耗与温度的关系。可以明显观察到，介电常数随频率的增加而减小，表明在此温度范围内，界面极化等热激活过程开始工作。ε′和tanδ的变化在较低温度处(250℃以下)比较稳定，在高温处，低频变化幅度明显增大，频率较高时依然保持稳定。当温度高于250℃时，介电常数急剧的增加，这可以很好地用电导率的增加来解释这一现象。通常来讲，我们会引入温度稳定性系数来衡量陶瓷的温度稳定性，这是用于表示电介质在一定温度范围内介电性能随温度的变化程度，它可以直观的反应电介质与温度的依赖关系，值越小表示越稳定。可以用公式(1)来表示：
Figure GDA0004200120140000081
ΔC/C25℃表示陶瓷的温度稳定性系数，C为电容值。为了达到电子器件的实际应用要求，X-R型电容器的介电常数温度稳定系数(在1kHz计算所得)相对于室温应小于±15％，这样就意味着该材料具有良好的稳定性能和广泛的应用范围。根据公式(1)的计算，可以得到不同掺杂量的CSTO陶瓷在25-250℃时的温度稳定系数分别为24.3％、10.2％、40.3％、12.8％和11.3％。可以看出，实施例6陶瓷在25-250℃的温度范围内具有明显的稳定性，温度系数小于10.2％。当掺杂量大于实施例6时，介电常数开始大幅度增加，这可能与电导率的增加有关。
(4)压敏性能分析
图12是实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7陶瓷的电压-电流密度(E-J)关系图。观察图12，能够发现所有CSTO陶瓷样品都具有非线性特性。常用非线性系数(α)来描述压敏陶瓷的压敏性能，α的值越大，就表明陶瓷的压敏性能越好，在E-J曲线图中也可以直观的反应α的大小(曲率越大代表α越大)。表2列出了所有CSTO陶瓷的电位梯度、漏电流和非线性系数。纯TiO2没有压敏特性，非线性系数为0。适量掺杂会明显改善样品的压敏特性，当开始掺杂时，CSTO陶瓷的非线性系数急剧增加，在掺杂含量为实施例4时得到最大的非线性系数(α＝4.5)，继续掺杂会导致非线性急剧减小，且非线性系数与漏电流呈负相关。因此，可以看出，适量的掺杂使TiO2的介电性能和压敏性能都得到改善，这对TiO2在电容-压敏器件中的应用是极其有利的。
(5)XPS分析
实施例6陶瓷内部四种元素的XPS图谱如图13所示。图13(a)是Ca2p的光电子能谱图，可以观察到图中有两个结合能分别为346.7eV和350.3eV的主峰。同时，每个主峰附近又各存在一个小峰，结合能分别为347.7eV和351.3eV，这两个小峰对应的分别是表面Ca原子和体Ca原子。一般来说，我们认为Ca2+的掺杂需要正电荷来保持电荷平衡，当Ca2+取代Ti4+位置时会有氧空位产生，所涉及的化学方程如式(2)和(3)所示：
Figure GDA0004200120140000092
Figure GDA0004200120140000093
Sb3d和O1s的XPS光谱显示在图13(b)和(c)。考虑到Sb3d和O1s的结合能相似，它们的峰的高度与两者有关，并且会相互影响。在图13中可以观察到结合能为531.9eV的峰，这证实了Sb5+的存在。五价离子的存在可以作为一个供体，提供电子来还原Ti4+。图中还可以看到结合能高度为529eV的峰，这个峰源于Sb3+和[TiO6]八面体中的Ti-O键。这也从侧面证实了Sb5+的存在将Ti4+还原为Ti3+，从而产生了Sb3+。掺杂陶瓷中出现了O1s峰，从图中可以观察到，O1s峰是不对称的。有三个峰出现在光谱图中，结合能最低的峰为529.63eV，此峰与八面体[TiO6]中的Ti-O键有关；另外两个峰的结合能分别为531.8eV和533.18eV，分别与氧空位和表面OH有关。并且，结合能为531.8eV的峰的高度也与Sb5+的存在有关。
与Ca2+的掺杂类似，当Sb5+占据Ti4+的位置时，同样会有一个负电荷来进行补偿。根据下面的公式(4)可知，Sb5+取代Ti4+时，会产生电子，与Ca2+掺杂带来的氧空位一起来转移电荷：
Figure GDA0004200120140000091
Ti4++e-→Ti3+(5)
Ti4+会捕获这些电子，反应式如公式(5)所示，这与图13(d)的XPS光谱图相互对应。从图13(d)中能够明显观察到，在结合能为464eV和458.27eV时，有两个明显的峰对应于Ti2p1/2和Ti2p3/2，这证明了Ti4+的存在。而在结合能为458.27eV的峰周围有两个结合能分别为458.18eV和462.22eV的小峰，这两个峰则与Ti3+相对应。
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 (7)

1.一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将TiO2、Sb2O5、CaCO3掺杂混合后加入氧化锆微珠和酒精，搅拌，干燥得到混合粉料；
S2：将步骤S1中得到的混合粉料在经煅烧后的粉末继续按照步骤S1中的球磨操作进行球磨，再次干燥；
S3：向步骤S2中干燥得到的粉末中加入粘结剂造粒，压成圆片；
S4：将步骤S3中得到的圆片烧结得到Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷；
所述步骤S1中TiO2、Sb2O5、CaCO3粉末的摩尔份数为TiO296份、Sb2O52份、CaCO32份；
所述步骤S2中煅烧的温度为1100℃，煅烧时间为4h；
所述步骤S4中烧结温度为1400℃，烧结时间为4h。
2.如权利要求1所述的一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中搅拌的转速为200r/min。
3.如权利要求1所述的一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中粘结剂为5%聚乙烯醇。
4.如权利要求1所述的一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的圆片在100MPa压力下压制成型。
5.如权利要求1所述的一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中圆片的直径为7mm，厚度为2mm。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的制备方法制得的Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷。
7.一种如权利要求6所述的Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷在实现电容器小型化和高储能密度中的应用。
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