[發(fā)明專利]一種鈦酸鉍鈉和鈮酸鉀鈉復合的無鉛壓電厚膜的制備方法

無效

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• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101807664A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 任巍;紀紅芬;史鵬;王玲艷;閆興偉;姚姍姍;陳曉峰;吳小清;姚熹
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01L41/22
• 分類號: H01L41/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 惠文軒

1.一種鈦酸鉍鈉和鈮酸鉀鈉復合的無鉛壓電厚膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、按照Bi_0.5Na_0.5TiO₃的化學計量比，將過量2％摩爾的五水硝酸鉍溶于乙二醇甲醚中，室溫磁力攪拌，得到硝酸鉍溶液；將過量10％摩爾的無水乙酸鈉溶于乙二醇甲醚中，同時滴加冰醋酸作為催化劑，室溫磁力攪拌，得到乙酸鈉溶液；將摩爾比為1∶2的鈦酸四正丁酯和乙酰丙酮溶于乙二醇甲醚中，室溫磁力攪拌，得到鈦酸四正丁酯混合溶液；然后分別將硝酸鉍溶液和乙酸鈉溶液滴加至鈦酸四正丁酯混合溶液中，并在80℃下恒溫磁力攪拌，之后自然冷卻至室溫，得到澄清的鈦酸鉍鈉先驅體溶膠；

(2)、按照K_0.5Na_0.5NbO₃的化學計量比分別稱取碳酸鉀、碳酸鈉和五氧化二鈮，以無水乙醇為媒介混合球磨，干燥后壓片，然后在1000℃下燒結4小時，得到具有鈣鈦礦結構的鈮酸鉀鈉坯體，再經(jīng)破碎、球磨，得到微納米級鈮酸鉀鈉粉體；

(3)、將微納米級鈮酸鉀鈉粉體與鈦酸鉍鈉先驅體溶膠混合，其中鈮酸鉀鈉的質量含量為40％～70％，然后加入與鈦酸鉍鈉等摩爾的聚乙烯吡咯烷酮作為穩(wěn)定分散劑，球磨使之充分分散均勻，再經(jīng)過磁力攪拌得到穩(wěn)定的混合漿料；

(4)、采用旋涂工藝將所得的穩(wěn)定的混合漿料沉積在硅基底上，然后進行熱處理工藝，重復上述旋涂工藝-熱處理工藝，得到鈦酸鉍鈉和鈮酸鉀鈉復合的無鉛壓電厚膜；

所述壓電厚膜的厚度為1～10μm。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉和鈮酸鉀鈉復合的無鉛壓電厚膜的制備方法，其特征在于，所述熱處理工藝為：先150℃～200℃保溫3分鐘，再350℃～450℃保溫3～10分鐘，650℃～750℃退火3～5分鐘。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉和鈮酸鉀鈉復合的無鉛壓電厚膜的制備方法，其特征在于，所述旋涂工藝中，轉速為2000～5000轉/分鐘，旋涂時間為30～50秒。