在 120-150°C烘干 5 小時后，按按化學式 0. 85(Ka5Naa5)Nb03-0. 15Bi (Mg2/3Nb1/3)03中的化學計 量比稱取上述各原料后混合，得混合物；
[0065] S42、將步驟S41所得的混合物置于乙醇中以ZrO2球為媒質行星球磨24小時，烘 干贅得干粉；
[0066] S43、將所得干粉在930°C空氣中預燒2小時，研磨過篩后得到粉料A ;
[0067] S44、將所得粉料A在930°C空氣中再次預燒2小時，再次研磨過篩后得到粉料B;
[0068] S45、將所得的粉料B在乙醇中行星球磨24小時，烘干粉料后，粉體質量的5%加入 聚乙烯醇造粒；
[0069] S46、將造粒后的粉料在200MPa的壓力下干壓成型，得成形素坯；
[0070] S47、將所得的成形素坯置于中溫爐中以2°C /min的升溫速率升溫至在500°C，保 溫2小時后，隨爐自然冷卻；
[0071] S48、將步驟S47所得的成形素坯是以2°C /min的升溫速率升溫至1100°C，
[0072] 保溫2小時后隨爐自然冷卻，得到致密陶瓷片；
[0073] S49、將所得的陶瓷片精修至0. 3厚，雙面用絲網刷上銀漿后在750°C條件下燒滲 銀電極。
[0074] 測試方法同實施例1
[0075] 性能
[0076]
[0077] 實施例5
[0078] S51、將分析純的無水碳酸鉀，無水碳酸鈉，五氧化二銀，氧化鎂和三氧化二祕在 120-150°C烘干5小時后，按按化學式0. 8 (Ka6Naa4) NbO3-O. 2Bi(Mg2/3Nb1/3) O3中的化學計量 比稱取上述各原料后混合，得混合物；
[0079] S52、將步驟S51所得的混合物置于乙醇中以ZrO2球為媒質行星球磨24小時，烘 干贅得干粉；
[0080] S53、將所得干粉在910°C空氣中預燒2小時，研磨過篩后得到粉料A ;
[0081] S54、將所得粉料A在910°C空氣中再次預燒2小時，再次研磨過篩后得到粉料B ;
[0082] S55、將所得的粉料B在乙醇中行星球磨24小時，烘干粉料后，加入聚乙烯醇造 粒；
[0083] S56、將造粒后的粉料在300MPa的壓力下干壓成型，得成形素坯；
[0084] S57、將所得的成形素坯置于中溫爐中以2°C /min的升溫速率升溫至在500°C，保 溫2小時后，隨爐自然冷卻；
[0085] S58、將步驟S57所得的成形素坯是以2°C /min的升溫速率升溫至1KKTC，保溫2 小時后隨爐自然冷卻，得到致密陶瓷片；
[0086] S59、將所得的陶瓷片精修至0. 3厚，雙面用絲網刷上銀漿后在750°C條件下燒滲 銀電極。
[0087] 測試方法同實施例1
[0088] 性能
[0089]
[0090] 實施例6
[0091] S61、將分析純的無水碳酸鉀，無水碳酸鈉，五氧化二銀，氧化鎂和三氧化二祕在 120-150°C烘干5小時后，按按化學式0. 7(Ka7NaQ.3)Nb03-0. 3Bi(Mg2/3Nb1/3)03中的化學計量 比稱取上述各原料后混合，得混合物；
[0092] S62、將步驟S61所得的混合物置于乙醇中以ZrO2球為媒質行星球磨48小時，烘 干贅得干粉；
[0093] S63、將所得干粉在950°C空氣中預燒2小時，研磨過篩后得到粉料A;
[0094] S64、將所得粉料A在950°C空氣中再次預燒2小時，再次研磨過篩后得到粉料B;
[0095] S65、將所得的粉料B在乙醇中行星球磨24小時，烘干粉料后，加入聚乙烯醇造 粒；
[0096] S66、將造粒后的粉料在300MPa的壓力下干壓成型，得成形素坯；
[0097] S67、將所得的成形素坯置于中溫爐中以2°C /min的升溫速率升溫至在500°C，保 溫2小時后，隨爐自然冷卻；
[0098] S68、將步驟S67所得的成形素坯是以2°C /min的升溫速率升溫至1KKTC，保溫2 小時后隨爐自然冷卻，得到致密陶瓷片；
[0099] S69、將所得的陶瓷片精修至0. 3厚，雙面用絲網刷上銀漿后在750°C條件下燒滲 銀電極。
[0100] 測試方法同實施例1
[0101] 性能
[0102]
[0103] 實施例7
[0104] S71、將分析純的無水碳酸鉀，無水碳酸鈉，五氧化二銀，氧化鎂和三氧化二祕在 120-150°C烘干 5 小時后，按化學式 0. 6(KQ.sNaa2)Nb03-0. 4Bi (Mg2/3Nb1/3)0# 的化學計量比 稱取上述各原料后混合，得混合物；
[0105] S72、將步驟S71所得的混合物置于乙醇中以ZrO2球為媒質行星球磨36小時，烘 干贅得干粉；
[0106] S73、將所得干粉在940°C空氣中預燒5小時，研磨過篩后得到粉料A;
[0107] S74、將所得粉料A在940°C空氣中再次預燒5小時，再次研磨過篩后得到粉料B;
[0108] S75、將所得的粉料B在乙醇中行星球磨24小時，烘干粉料后，加入聚乙烯醇造 粒；
[0109] S76、將造粒后的粉料在300MPa的壓力下干壓成型，得成形素坯；
[0110] S77、將所得的成形素坯置于中溫爐中以2°C /min的升溫速率升溫至在500°C，保 溫2小時后，隨爐自然冷卻；
[0111] S78、將步驟S77所得的成形素坯是以2°C /min的升溫速率升溫至1KKTC，保溫2 小時后隨爐自然冷卻，得到致密陶瓷片；
[0112] S79、將所得的陶瓷片精修至0. 2厚，雙面用絲網刷上銀漿后在750°C條件下燒滲 銀電極。
[0113] 測試方法同實施例1
[0114] 性能
[0115]
[0116] 實施例8
[0117] S81、將分析純的無水碳酸鉀，無水碳酸鈉，五氧化二銀，氧化鎂和三氧化二祕在 120-150°C烘干 5 小時后，按化學式 0. 5(KQ.sNaa2)Nb03-0. 5Bi (Mg2/3Nb1/3)0# 的化學計量比 稱取上述各原料后混合，得混合物；
[0118] S82、將步驟S81所得的混合物置于乙醇中以ZrO2球為媒質行星球磨36小時，烘 干贅得干粉；
[0119] S83、將所得干粉在950°C空氣中預燒10小時，研磨過篩后得到粉料A;
[0120] S84、將所得粉料A在950°C空氣中再次預燒10小時，再次研磨過篩后得到粉料B ;
[0121] S85、將所得的粉料B在乙醇中行星球磨24小時，烘干粉料后，加入聚乙烯醇造 粒；
[0122] S86、將造粒后的粉料在300MPa的壓力下干壓成型，得成形素坯；
[0123] S87、將所得的成形素坯置于中溫爐中以2°C /min的升溫速率升溫至在500°C，保 溫2小時后，隨爐自然冷卻；
[0124] S88、將步驟S87所得的成形素坯是以2°C /min的升溫速率升溫至1KKTC，保溫2 小時后隨爐自然冷卻，得到致密陶瓷片；
[0125] S89、將所得的陶瓷片精修至0.2厚，雙面用絲網刷上銀漿后在750°C條件下燒滲 銀電極。
[0126] 測試方法同實施例1
[0127] 性能
[0128]
[0129] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種具有高儲能密度和儲能效率的陶瓷材料，其特征在于，其化學式為（I-X) (KyNa1y)Nb03-xBi(Mg2/3Nb1/3)03,其中 0? 08 <X< 0? 5 ;0? 2 <y< 0?8。2. -種具有高儲能密度和儲能效率的陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟： 51、 將分析純的無水碳酸鉀，無水碳酸鈉，五氧化二鈮，氧化鎂和三氧化二鉍在 120-150°C烘干處理5小時后，按化學通式 (1-x) (KyNa1y)Nb03-xBi(Mg2/3Nb1/3)03(0. 08 彡X彡 0? 5 ;0? 2 彡y彡 0?8)中的化學計量 比稱取上述各原料后混合，得混合物； 52、 將步驟Sl所得的混合物在乙醇中以Zr02球為媒質行星球磨24-48小時，烘干，得 干粉； 53、 將步驟S2所得的干粉在850-950°C空氣中預燒2-10小時后，研磨過篩，得粉料A; 54、 將步驟S3所得的粉料A在850-950°C空氣中預燒2-10小時，研磨過篩，得粉料B; 55、 將步驟S4所得的粉料B在乙醇中行星球磨24-48小時，烘干后，按粉體質量的5% 加入聚乙烯醇造粒； 56、 將造粒后的粉料在100-300MPa的壓力下干壓成型，得成形素坯； 57、 將步驟S6所得的成形素坯置于中溫爐中以1-3°C/min的升溫速率升溫至在 500-650 °C，保溫2-5小時后，隨爐自然冷卻； 58、 將步驟S7所得的成形素坯以1-5°C/min的升溫速率升溫至 1100-1170°C，保溫2-10小時后，隨爐自然冷卻，得到致密陶瓷片； 59、 將步驟S8所得的陶瓷片精修至0. 2-0. 3厚，雙面用絲網刷上銀漿后，在700-850°C條件下燒滲銀電極，得成品。
【專利摘要】本發明公開了一種具有高儲能密度和儲能效率的陶瓷材料及其制備方法，其化學式為(1-x)(KyNa1-y)NbO3-xBi(Mg2/3Nb1/3)O3，其中0.08≤x≤0.5；0.2≤y≤0.8。本發明通過添加Bi(Mg2/3Nb1/3)O3使(KyNa1-y)NbO3基陶瓷的耐擊穿強度顯著提高，達到240kV/cm，有效儲能密度為0.59-1.66J/cm3，儲能效率為49.4-95％；通過配料、烘干研磨、二次預燒、造粒、成型、燒結、研磨和被銀電極，獲得該陶瓷材料，制備工藝簡單，成本低，無污染，該陶瓷材料具有高的儲能密度和高的儲能效率，制備工藝簡單，制備成本低的優點，具有強的實用性。
【IPC分類】C04B35/495, C04B35/622
【公開號】CN105174955
【申請號】
【發明人】杜紅亮, 屈紹波, 馬華, 王甲富, 王軍, 龐永強
【申請人】中國人民解放軍空軍工程大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月8日