专利摘要

本发明公开了一种无铅压电微‑纳米线及其制备方法，材料组成为：Bi0.5Na0.5TiO3+0.15wt%LiBiO3+0.02%wtCeO2。用固相烧结法，结合热处理技术，生长无铅压电微‑纳米线，长度在3‑8μm，直径为100‑500nm，工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

权利要求

1.一种无铅压电微-纳米线的制备方法，其特征在于：该无铅材料组成为：

Bi0.5Na0.5TiO3+0.15wt%LiBiO3+0.02%wtCeO2；

制备方法包括如下步骤：

（1）按照Bi0.5Na0.5TiO3+0.15wt%LiBiO3+0.02%wtCeO2的化学计量分别称取分析纯原料Bi2O3、Li2CO3、CeO2、Na2CO3和TiO2，装入球磨罐中，以氧化锆为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨24小时，分离磨球，将原料在60℃烘干；

（2）烘干后的粉料压制成大块坯体，放入高铝坩埚加盖，于800℃保温2小时合成固溶体；

（3）合成的粉体在100Mpa冷等静压成型；

（4）成型的原料采用微波快速烧结，在1000℃保温15分钟烧结成瓷；

（5） 烧结的样品放在氧化锆板上，上面覆盖氧化铝板，50℃/min快速升温至612℃保温106分钟，然后随炉冷却至室温，通过热处理的样品生长成微-纳米线，长度在3-8μm，直径为100-500nm。

说明书

技术领域

本发明涉及的无铅铁电材料，具体是一种ABO₃型钙钛矿结构，无铅压电微-纳米线及其制备方法。

背景技术

纳米技术作为 21世纪一个重要新兴科技领域，在理论与实践上正经历着高速发展，大量新型纳米材料与器件不断被开发出来， 并在生物医学、国防以及日常生活的各个领域展现前所未有的应用前景。纳米发电机可以直接给其它微型电子器件供电，例如在生物传感器、生物医药监控和生物活体探测方面，为了保持纳米系统微小且体内可植入等特性，小型供电系统必不可少。通过液相分解法、拓扑化学固相反应法可以制备BaTiO₃纳米线。另外采用水热法和溶胶-凝胶-水热法可以制备Bi基复钙钛矿结构的纳米线，如Na_0.5Bi_0.5TiO₃, K_0.5Bi_0.5TiO₃和(Na_0.8K_0.2)_0.5Bi_0.5TiO₃纳米线。但是通过固相烧结结合热处理制备无铅压电微-纳米线还未见报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种ABO₃型钙钛矿结构，无铅压电微-纳米线及其制备方法，通过固相烧结法结合热处理，制备长度在3-8μm，直径为100-500nm的纳米线。

本发明无铅压电微-纳米线，组成为：

Bi_0.5Na_0.5TiO₃+0.15wt%LiBiO₃+0.02%wtCeO₂；

本发明无铅压电微-纳米线的制备方法，采用固相陶瓷烧结法，结合热处理技术，具体包括如下步骤：

（1）按照Bi_0.5Na_0.5TiO₃+0.15wt%LiBiO₃+0.02%wtCeO₂的化学计量分别称取分析纯原料Bi₂O₃、Li₂CO₃、CeO₂、Na₂CO₃和TiO₂，装入球磨罐中，以氧化锆为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨24小时，分离磨球，将原料在60℃烘干；

（2）烘干后的粉料压制成大块坯体，放入高铝坩埚加盖，于800℃保温2小时合成固溶体；

（3）合成的固溶体在100Mpa冷等静压成型；

（4）成型的原料采用微波快速烧结，在1000℃保温15分钟，烧结成瓷；

（5）烧结的样品放在氧化锆板上，上面覆盖氧化铝板，50℃/min快速升温至612℃保温106分钟，然后随炉冷却至室温；通过热处理的样品生长成无铅压电微-纳米线，长度在3-8μm，直径为100-500nm。

采用本发明方法制备的无铅压电微-纳米线，长度在3-8μm，直径为100-500nm，具有产率高、工艺简单、成本低、易于实现、适合大规模工业生产的优点。

附图说明

图1为本发明无铅压电微-纳米线SEM图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

实施例

一种无铅压电微-纳米线，组成为：

Bi_0.5Na_0.5TiO₃+0.15wt%LiBiO₃+0.02wt%CeO₂；

上述的无铅微-纳米线材料的制备方法，采用传统陶瓷烧结法，结合热处理技术，包括如下步骤：

（1）按照Bi_0.5Na_0.5TiO₃+0.15wt%LiBiO₃+0.02wt%CeO₂的化学计量分别称取分析纯原料Bi₂O₃、Li₂CO₃、CeO₂、Na₂CO₃和TiO₂，装入球磨罐中，以氧化锆为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨24小时，分离磨球，将原料在60℃烘干；

（2）烘干后的粉料压制成大块坯体，放入高铝坩埚加盖，于800℃保温2小时合成固溶体；

（3）合成的固溶体在100Mpa冷等静压成型；

（4）成型的原料采用微波快速烧结，在1000℃保温15分钟烧结成瓷；

（5）烧结的样品放在氧化锆板上，上面覆盖氧化铝板，50℃/min快速升温至612℃保温106分钟，然后随炉冷却至室温；通过热处理的样品生长成无铅微-纳米线，其SEM图，如图1所示，其长度在3-8μm，直径为100-500nm。

通过上面给出的实施例，可以进一步清楚的了解本发明的内容，但它们不是对本发明的限定。

一种无铅压电微-纳米线及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。