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    一种 软化 磁滞回线多铁性 复合 陶瓷 及其 制备 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611162388.0

    申请日:

    2016.12.15

    公开号:

    CN106587971A

    公开日:

    2017.04.26

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):C04B 35/26申请日:20161215|||公开
    IPC分类号: C04B35/26; C04B35/468; H01F1/03; H01F1/10; H01F1/34 主分类号: C04B35/26
    申请人: 陕西科技大学
    发明人: 蒲永平; 高子岩
    地址: 710021 陕西省西安市未央区大学园1号
    优先权:
    专利代理机构: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 齐书田
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611162388.0

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.05.24|||2017.04.26

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷及其制备方法,属于材料制备技术领域,该复合陶瓷的化学组成表达为:BaTiO3??BaFe12??x(Co0.5Ti0.5)xO19,0<x≤2。本发明以BaTiO3??BaFe12O19为基体,通过掺杂Co2+和Ti4+极大的提高了其电阻率,进而提高介电性能。为多铁性复合陶瓷的实际应用提供了一种切实可行的方法。并且微波烧结法不同于一般的传统烧结,烧结时间很短,烧结过程中不存在温度梯度,此方法结合微波水热法制备的纳米粉体烧结的陶瓷具有晶粒尺寸小,致密度高等诸多优点。

    权利要求书

    1.一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,其特征在于,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-
    BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:0<x≤2。
    2.一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,所述复合陶瓷的化学
    式为:BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:0<x≤2,包括以下步骤:
    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;
    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,然后将KOH加入混合溶液中得
    到前驱液;
    3)将前驱液在180~220℃下,微波水热反应25~35min,制得反应产物A,将反应产物A
    水洗至中性;
    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,Co
    (NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该碱
    性溶液在170~190℃下,微波水热25~30min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;
    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉体,
    再加入粘结剂,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;
    6)将坯体排胶,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在微波条件下烧结,制得软化磁滞回线
    多铁性复合陶瓷。
    3.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    步骤2)中得到的混合溶液中钛离子的溶度为0.3mol/L。
    4.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    步骤5)中的粘结剂为PVA溶液,且PVA溶液的体积溶度为5%。
    5.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    步骤5)中粘结剂的加入量为混合粉体质量的5%~10%。
    6.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    步骤6)中排胶具体为:以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温速
    率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后随
    炉冷却。
    7.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    步骤6)中微波功率为1500W。
    8.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    步骤6)中烧结具体为:以25℃/min的升温速率从室温升温到1000℃~1100℃并保温5min,
    然后随炉冷却。
    9.根据权利要求1所述的一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,其特征在于,
    TiCl4、BaCl2·2H2O、Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、KOH和Ba(NO3)2的纯度均为99.0%以
    上。

    说明书

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷及其制备方法

    技术领域

    本发明属于材料制备技术领域,涉及多铁性材料的制备方法,具体涉及一种软化
    磁滞回线多铁性复合陶瓷及其制备方法。

    背景技术

    多铁性材料又称磁电材料,它是指同时具有两种或两种以上基本铁性(铁电性、铁
    磁性和铁弹性)的材料,多铁性材料的研究与磁电耦合效应的研究是密不可分的,同一材料
    中磁性和铁电性共存使得多铁性材料不仅仅可以作为单一的磁性材料和铁电性材料来使
    用,同时,多铁性材料中磁与电的耦合效应,即外加电场导致物质磁化或外加的磁场导致物
    质内部出现电极化,使得该材料在应用中具有更高的自由度,为器件的小型化和多功能化
    提供了可能。

    一般由铁电相和铁磁相两相构成的磁电多铁性复合陶瓷具有可设计性,可调控
    性,在室温下比单相多铁性材料具有更强磁电效应等优点。然而,多铁性复合陶瓷的性能取
    决于材料合适的组成相,两相的连通性,体积分数,晶粒尺寸和形状等等因素。因为BaTiO3
    是典型的铁电相,BaFe12O19是典型的铁磁相,所以BaTiO3-BaFe12O19是最重要的多铁性复合
    陶瓷的研究体系之一(Zijing Dong,et al.Fabrication,structure and properties of
    BaTiO3–BaFe12O19composites with core–shell heterostructure[J].Journal of the
    European Ceramic Society,2015,35:3513-3520)。一般具有高的电阻率是磁电复合材料
    获得优异磁电性能的前提条件。BaTiO3-BaFe12O19复合陶瓷体系中BaFe12O19的电阻率比
    BaTiO3低几个数量级,复合后在两相界面必然会存在电荷的移动。导致材料的漏导增加,损
    耗增大,介电性能恶化。

    发明内容

    本发明的目的在于提供一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷及其制备方法,以克服
    上述现有技术存在的缺陷,本发明操作简单,重复性好,经该方法制得的复合陶瓷介电常数
    高,损耗小,电阻率较高。

    为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:0<x≤2。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:0<x≤2,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,然后将KOH加入混合溶液
    中得到前驱液;

    3)将前驱液在180~220℃下,微波水热反应25~35min,制得反应产物A,将反应产
    物A水洗至中性;

    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,
    Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该
    碱性溶液在170~190℃下,微波水热25~30min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在微波条件下烧结,制得软化磁滞
    回线多铁性复合陶瓷。

    进一步地,步骤2)中得到的混合溶液中钛离子的溶度为0.3mol/L。

    进一步地,步骤5)中的粘结剂为PVA溶液,且PVA溶液的体积溶度为5%。

    进一步地,步骤5)中粘结剂的加入量为混合粉体质量的5%~10%。

    进一步地,步骤6)中排胶具体为:以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后
    以3℃/min的升温速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600
    ℃并保温2h,然后随炉冷却。

    进一步地,步骤6)中微波功率为1500W。

    进一步地,步骤6)中烧结具体为:以25℃/min的升温速率从室温升温到1000℃~
    1100℃并保温5min,然后随炉冷却。

    进一步地,TiCl4、BaCl2·2H2O、Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、KOH和Ba(NO3)2的
    纯度均为99.0%以上。

    与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

    本发明通过掺杂Co2+和Ti4+离子,提高电阻率,软化磁滞回线,改善BaFe12O19的性
    能,从而保持材料铁磁性能的前提下,提高BaTiO3-BaFe12O19复合陶瓷的铁电性能,使其多铁
    性能近一步满足实际应用,另外采用微波水热法制备粉体,具有晶粒小,尺寸均匀,结晶度
    高,反应时间短等优点,采用微波烧结法烧结陶瓷,不同于一般的传统烧结,烧结时间短,烧
    结过程中不存在温度梯度,此方法结合微波水热法制备的纳米粉体烧结的陶瓷具有晶粒尺
    寸小,致密度高等诸多优点,以TiCl4、BaCl2·2H2O、Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、KOH和
    Ba(NO3)2为原料,原料简单,价格低廉。

    进一步地,本发明通过控制反应条件,制备的高电阻率多铁性复合陶瓷提高了多
    铁性BaTiO3-BaFe12O19的铁电性能,具有晶粒小,尺寸均匀,结晶度高,介电常数高,损耗小,
    磁滞回线矫顽场小等优点,为多铁性BaTiO3-BaFe12O19复合陶瓷的实际应用提供了一种切实
    可行的方法。

    附图说明

    图1是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷材料的XRD图谱;

    图2是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的SEM照片;其中,(a)、(b)、
    (c)、(d)、(e)分别为x=0、0.5、1、1.5、2的复合陶瓷;

    图3是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的电阻率的变化图谱;

    图4(a)是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的介电常数的变化图谱;

    图4(b)是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的损耗随频率的变化图谱;

    图5是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷材料的电滞回线;

    图6是本发明制备的软化磁滞回线多铁性复合陶瓷材料的磁滞回线。

    具体实施方式

    下面对本发明做进一步详细描述:

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:0<x≤2。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:0<x≤2,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,混合溶液中钛离子的溶
    度为0.3mol/L,然后将KOH加入混合溶液中得到前驱液;

    3)将前驱液在180~220℃下,微波水热反应25~35min,制得反应产物A,将反应产
    物A水洗至中性;

    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,
    Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该
    碱性溶液在170~190℃下,微波水热25~30min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,粘结剂的加入量为混合粉体质量的5%~10%,所述粘结剂为PVA溶液,
    且PVA溶液的体积溶度为5%,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温
    速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后
    随炉冷却,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在1500W的微波功率下以25℃/min的升温速率从
    室温升温到1000℃~1100℃并保温5min,然后随炉冷却,制得软化磁滞回线多铁性复合陶
    瓷。

    其中,所用原料TiCl4、BaCl2·2H2O、Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、KOH和Ba
    (NO3)2的纯度均为99.0%以上。

    下面结合实施例对本发明做进一步详细描述:

    空白例

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=0。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12O19,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,混合溶液中钛离子的溶
    度为0.3mol/L,然后将KOH加入混合溶液中得到前驱液;

    3)将前驱液在200℃下,微波水热反应30min,制得反应产物A,将反应产物A水洗至
    中性;

    4)按BaFe12O19中Ba2+,Fe3+的摩尔比,称取Ba(NO3)2和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏
    水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该碱性溶液在180℃下,微波水热28min,制得反应
    产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,粘结剂的加入量为混合粉体质量的5%,所述粘结剂为PVA溶液,且PVA溶
    液的体积溶度为5%,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温
    速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后
    随炉冷却,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在1500W的微波功率下以25℃/min的升温速率从
    室温升温到1050℃并保温5min,然后随炉冷却,制得软化磁滞回线多铁性复合陶瓷。

    实施例1

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=0.5。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=0.5,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,混合溶液中钛离子的溶
    度为0.3mol/L,然后将KOH加入混合溶液中得到前驱液;

    3)将前驱液在180℃下,微波水热反应35min,制得反应产物A,将反应产物A水洗至
    中性;

    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,
    Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该
    碱性溶液在170℃下,微波水热30min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,粘结剂的加入量为混合粉体质量的10%,所述粘结剂为PVA溶液,且PVA
    溶液的体积溶度为5%,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温
    速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后
    随炉冷却,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在1500W的微波功率下以25℃/min的升温速率从
    室温升温到1000℃并保温5min,然后随炉冷却,制得软化磁滞回线多铁性复合陶瓷。

    实施例2

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=1.0。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=1.0,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,混合溶液中钛离子的溶
    度为0.3mol/L,然后将KOH加入混合溶液中得到前驱液;

    3)将前驱液在220℃下,微波水热反应25min,制得反应产物A,将反应产物A水洗至
    中性;

    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,
    Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该
    碱性溶液在190℃下,微波水热25min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,粘结剂的加入量为混合粉体质量的8%,所述粘结剂为PVA溶液,且PVA溶
    液的体积溶度为5%,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温
    速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后
    随炉冷却,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在1500W的微波功率下以25℃/min的升温速率从
    室温升温到1100℃并保温5min,然后随炉冷却,制得软化磁滞回线多铁性复合陶瓷。

    实施例3

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=1.5。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=1.5,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,混合溶液中钛离子的溶
    度为0.3mol/L,然后将KOH加入混合溶液中得到前驱液;

    3)将前驱液在200℃下,微波水热反应30min,制得反应产物A,将反应产物A水洗至
    中性;

    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,
    Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该
    碱性溶液在180℃下,微波水热28min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,粘结剂的加入量为混合粉体质量的5%,所述粘结剂为PVA溶液,且PVA溶
    液的体积溶度为5%,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温
    速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后
    随炉冷却,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在1500W的微波功率下以25℃/min的升温速率从
    室温升温到1050℃并保温5min,然后随炉冷却,制得软化磁滞回线多铁性复合陶瓷。

    实施例4

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷,该复合陶瓷的化学式为:BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=2.0。

    一种软化磁滞回线多铁性复合陶瓷的制备方法,所述复合陶瓷的化学式为:
    BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19,其中:x=2.0,包括以下步骤:

    1)按照TiCl4:BaCl2·2H2O:KOH=1:2:10的摩尔比称取TiCl4、BaCl2·2H2O和KOH;

    2)将TiCl4和BaCl2·2H2O溶解于蒸馏水中得到混合溶液,混合溶液中钛离子的溶
    度为0.3mol/L,然后将KOH加入混合溶液中得到前驱液;

    3)将前驱液在180℃下,微波水热反应25min,制得反应产物A,将反应产物A水洗至
    中性;

    4)按BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19中Ba2+,Fe3+,Co2+,Ti4+的摩尔比,称取Ba(NO3)2,TiCl4,
    Co(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O,溶解于蒸馏水中,调节溶液pH≥13,制得碱性溶液,将该
    碱性溶液在190℃下,微波水热30min,制得反应产物B,将反应产物B水洗至中性;

    5)将步骤3)制得的反应产物A和步骤4)制得的反应产物B混合后烘干,得到混合粉
    体,再加入粘结剂,粘结剂的加入量为混合粉体质量的5%,所述粘结剂为PVA溶液,且PVA溶
    液的体积溶度为5%,然后进行造粒、压制成型,制得坯体;

    6)将坯体排胶,以2℃/min的升温速率从室温升温到200℃,然后以3℃/min的升温
    速率从200℃升温到500℃,最后以5℃/min的升温速度从500℃升温到600℃并保温2h,然后
    随炉冷却,得到陶瓷生坯,然后将陶瓷生坯在1500W的微波功率下以25℃/min的升温速率从
    室温升温到1100℃并保温5min,然后随炉冷却,制得软化磁滞回线多铁性复合陶瓷。

    参见图1及图2,以上实例所制备的BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19复合陶瓷材料的
    XRD图谱和SEM照片中可以看出,以上实施例中已经合成了BaTiO3和BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19
    相共存的复合陶瓷。同时,可以看出没有其他杂相存在,且这两相结晶度较高,没有互相反
    应,化学相容性较好。参见图3,可以看出电阻率随着组分的增加,逐渐增大。参见图4,可以
    看出介电常数达到10000以上,介电性能优良。参见图5,复合陶瓷具有较饱和的电滞回线,
    在x=1时获得了最优的铁电性。参见图6,可以看出通过掺杂Co2+和Ti4+复合陶瓷的饱和磁
    化强度仍然保持在较高水平,矫顽场逐渐减小。

    综上所述,本发明通过微波水热法和微波烧结法制备了BaTiO3-BaFe12-x
    (Co0.5Ti0.5)xO19复合陶瓷。以BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19为基体,通过掺杂Co2+,Ti4+极大
    的提高了其电阻率,进而提高介电性能。并且微波烧结法不同于一般的传统烧结,烧结时间
    很短,烧结过程中不存在温度梯度,此方法结合微波水热法制备的纳米粉体烧结的陶瓷具
    有晶粒尺寸小,致密度高等诸多优点,为多铁性复合材料的实际应用提供了一种切实可行
    的方法。本发明公开的采用BaTiO3-BaFe12-x(Co0.5Ti0.5)xO19复合陶瓷及其制备方法有可能成
    为制备多铁性复合材料在技术上和经济上兼优的新配方。

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