[發明專利]鉍離子替代改性的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷及其制備方法

無效

• 申請號: 200710017913.4
• 申請日: 2007-05-24
• 公開（公告）號: CN101311139A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 杜紅亮;劉代軍;周萬城;羅發;朱冬梅;蘇曉磊;王曉燕
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/626;C04B35/634;C01G33/00;H01L41/187
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 慕安榮

1.一種鉍離子替代改性的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷，包括無水碳酸鉀、無水碳酸鈉、五氧化二鈮，三氧化二鉍，其化學計量比為[(K_0.5Na_0.5)_1-3xBi_x]NbO₃(0.0≤x≤0.05)無鉛壓電陶瓷，其中0.0≤x≤0.05，其特征在于以鉍離子替換(K_0.5Na_0.5)NbO₃陶瓷中的A位離子。

2.一種制備權利要求1所述鉍離子替代改性的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷的方法，其特征在于根據電價平衡的原理，添加Bi離子的同時減少K離子和Na離子，并且產生了A位空位，具體過程是：

a.配料：將分析純的無水碳酸鉀、無水碳酸鈉、五氧化二鈮和三氧化二鉍烘干，按化學計量比為[(K_0.5Na_0.5)_1-3xBi_x]NbO₃(0.0≤x≤0.05)配料；

b.制備干粉：原料在乙醇中以ZrO₂球為媒質行星球磨，烘干得到干粉；

c.制備粉料：所得粉料在900～950℃空氣中預燒，預燒粉料經手工研磨后在850～950℃空氣中再次煅燒，研磨過篩后得到具有鈣鈦礦相的[(K_0.5Na_0.5)_1-3xBi_x]NbO₃粉料；

d.將預燒的粉料在乙醇中再次行星球磨混合，烘干粉料后加入聚乙烯醇造粒，并干壓成型；

e.燒結：成形素坯在500℃空氣中排除聚乙烯醇，后在1100℃-1200℃空氣中燒結，得到致密陶瓷片；

f.被銀：將獲得的陶瓷用砂紙和研磨稿精修至0.07mm厚，雙面刷上銀漿后在800℃條件下燒滲銀電極；陶瓷片被上銀電極后在110℃的硅油油浴中極化，極化電壓為3～4KV/mm極化時間為30-40分鐘，放置24小時后進行電學性能測試。