发明内容
[0007] 本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高退极化 温度、进而提高材料稳定性的基于金属阳离子掺杂的铁电材料。
[0008] 本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述铁电材料 的制备方法。
[0009] 本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种基于金属阳离子掺杂的 铁电材料，在(1‑x)Na0.5Bi0.5TiO3‑xBaTiO3中掺杂金属阳离子制得，其特征在于该铁 电材料的化学式为：Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3，其中0≤x≤0.07，0.005≤y≤ 0.04，M为价4+
态低于+4价的金属阳离子，通过金属阳离子取代Ti ，进而提高铁 电材料的退极化温度。
[0010] 所述金属阳离子的半径与Ti4+的半径接近。优选的是，所述金属阳离子包括有Co3+ 3+ 2+ 2+ 3+、 Fe 、Ni 、Mn 、Mn 中的至少一种。
[0011] 在上述方案中，所述Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3铁电材料极化后，其退极化 温度比未掺杂有金属阳离子的(1‑x)Na0.5Bi0.5TiO3‑xBaTiO3材料的退极化温度高 5℃以上。
[0012] 优选的是，所述Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3铁电材料极化后，其退极化温 度比未掺杂有金属阳离子的(1‑x)Na0.5Bi0.5TiO3‑xBaTiO3材料的退极化温度高20℃ 以上。
[0013] 本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的基于金属阳 离子掺杂的铁电材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
[0014] ①采用Bi2O3，Na2CO3，BaCO3，TiO2，上述金属阳离子M为原料，按照化 学式Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3中的Bi，Na，Ba,Ti，M元素化学计量比进行 称重配料；然后进行球磨混合，球磨2～15小时后的原料进行烘干、压片处理， 压片的压力为5～80Mpa；压片后得到的生胚在750～850℃下保温1～3小时，合成 Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3胚体；
[0015] ②将步骤①制得的Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3胚体碾碎并球磨5～12小时， 球磨后烘干，得到Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3烘干粉体；
[0016] ③将步骤②制得的Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3烘干粉体加入聚乙烯醇水溶 液做粘结剂造粒，将造粒后的粉体在100～200MPa下压片成型；压片后在 600～700℃下保温0.5～3小时分解粘结剂；然后在1050～1200℃下保温2～4小时， 最终所得的陶瓷片即为Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3铁电材料。
[0017] 作为优选，所述步骤①球磨混合中原料的体积：玛瑙球子体积：球磨介子无水 乙醇的体积比为1：1～1.2：1～1.5。
[0018] 所述步骤③中聚乙烯醇的质量浓度优选为3～5％，每10g的 Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3烘干粉体滴入的聚乙烯醇的体积优选为1～2mL。
[0019] 所述步骤③的粘结剂造粒为将Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3烘干粉体和聚乙 烯醇在研钵中充分混合后过40～200目筛。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在(1‑x)Na0.5Bi0.5TiO3‑xBaTiO3中掺杂 4+
金属阳离子，使得低价态的金属阳离子取代高价态的Ti ，进而在铁电材料中形成缺 陷偶极子，通过缺陷偶极子的定向排列进而在铁电材料中构建内建电场，从而提 高了铁电材料的退极化温度；且由于0≤x≤0.07，Na0.5‑0.5xBi0.5‑0.5xBaxMyTi1‑yO3铁电材料为三方相或三方相四方相共存，未极化的铁电材料为极性纳米畴，极化 后转为长程铁电序；同时本发明的制备方法简单，所有的化学反应都在空气中进 行；所需原料的成本较低，制得的铁电材料具有良好的稳定性。
