[發(fā)明專(zhuān)利]一種摻雜PSMZT壓電陶瓷及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010259715.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101948309A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉彭義;常鵬;祝蘭;陳偉業(yè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/493
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/493;C04B35/622;H01L41/187
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;陳燕嫻

1.一種摻雜PSMZT壓電陶瓷，基本組成為Pb_0.98Sr_0.02(Mn_1/3Sb_2/3)_x(Zr_0.5Ti_0.5)_1-xO₃，0≤x≤0.1，其特征在于：該壓電陶瓷摻入質(zhì)量百分濃度a％的CoNb₂O₆、質(zhì)量百分濃度b％的Bi₂O₃、質(zhì)量百分濃度c％的Li₂CO₃、質(zhì)量百分濃度d％的CuO和質(zhì)量百分濃度e％的NiO，其中0.1≤a≤0.2，0.1≤b≤0.3，0.1≤c≤0.3，0.1≤d≤0.3，0.05≤e≤0.3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜PSMZT壓電陶瓷的制備方法，其特征在于包括如下具體步驟：

(1)按摩爾百分比為Nb∶Co＝2∶1稱(chēng)量Nb₂O₅和Co₂O₃原料，干燥后混合球磨，于1050～1200℃下合成CoNb₂O₆；

(2)按通式Pb_0.98Sr_0.02(Mn_1/3Sb_2/3)_x(Zr_0.5Ti_0.5)_1-xO₃(0≤x≤0.1)的摩爾百分比稱(chēng)量Pb₃O₄、SrCO₃、MnO₂、Sb₂O₃、ZrO₂和TiO₂原料，混合，球磨，干燥后過(guò)篩，800～900℃預(yù)燒并保溫2～4h，合成PSMZT預(yù)燒物；

(3)將PSMZT預(yù)燒物粉碎成粉體后，按質(zhì)量百分濃度a％的CoNb₂O₆+質(zhì)量百分濃度b％的Bi₂O₃+質(zhì)量百分濃度c％的Li₂CO₃+質(zhì)量百分濃度d％的CuO+質(zhì)量百分濃度e％的NiO，0.1≤a≤0.2，0.1≤b≤0.3，0.1≤c≤0.3，0.1≤d≤0.3，0.05≤e≤0.3，稱(chēng)量CuO、Bi₂O₃、Li₂CO₃、CoNb₂O₃和NiO原料，加入到粉體中混合，再次球磨15～20h，干燥，過(guò)篩后，加入5～8wt％的聚乙烯醇造粒，然后在60～120MPa壓力下干壓成片；

(4)將干壓成片物在溫度750～850℃排膠后，在密封填料PbZrO₃或Pb₃O₄中埋燒，燒結(jié)溫度為900～1000℃，并保溫3h，得到陶瓷；

(5)將燒結(jié)好的陶瓷經(jīng)拋光和超聲波清洗后被覆銀電極，燒銀溫度為850℃；

(6)將燒好銀的陶瓷在110～130℃的硅油中極化10～30分鐘，極化的場(chǎng)強(qiáng)為3～4kV/mm，即得到摻雜PSMZT壓電陶瓷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種摻雜PSMZT壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述干燥的溫度為120℃，干燥時(shí)間為5h；所述混合球磨的時(shí)間為8～12h。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種摻雜PSMZT壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述Pb_0.98Sr_0.02(Mn_1/3Sb_2/3)_x(Zr_0.5Ti_0.5)_1-xO₃中，Pb與Sr摩爾百分比為98∶2。