[發明專利]氧化釤摻雜改性的鋯鈦酸鉛鐵電陶瓷及其制備方法

無效

• 申請號: 201210535913.4
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN102964123A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 聶恒昌;董顯林;陳學鋒;王根水;曹菲
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B35/493
• 分類號: C04B35/493;C04B35/622;C04B41/88
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

1.一種氧化釤摻雜改性的鋯鈦酸鉛鐵電陶瓷，其特征在于，所述鐵電陶瓷具有如下組成通式：Pb_1-xSm_x(Zr_yTi_1-y)_0.98Nb_0.02O₃，其中0＜x≤0.1，0.9≤y≤0.97。

2.根據權利要求1所述的鐵電陶瓷，其特征在于，所述鐵電陶瓷的剩余極化強度Pr的范圍為4～36μC/cm²。

3.根據權利要求1或2所述的鐵電陶瓷，其特征在于，所述鐵電陶瓷的密度范圍為6.80～7.7?g/cm³。

4.根據權利要求1至3任一項所述的鐵電陶瓷，其特征在于，所述鐵電陶瓷的體積電阻率范圍為10¹¹～10^14?Ω/cm³。

5.根據權利要求1至4任一項所述的鐵電陶瓷，其特征在于，所述鐵電陶瓷的居里溫度為210～235℃。

6.根據權利要求1至5任一項所述的鐵電陶瓷，其特征在于，所述鐵電陶瓷的楊氏模量Y₁₁=(1.4±0.3)×10^11?m²/N。

7.一種權利要求1～6中任一項所述的鐵電陶瓷的制備方法，其特征在于，包括將原料Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、Nb₂O₅、Sm₂O按組成通式的化學計量比配料以制得Pb_1-xSm_x(Zr_yTi_1-y)_0.98Nb_0.02O₃粉體；將由所述粉體經球磨、成型制得的陶瓷坯體在鉛氣氛下燒結制得陶瓷材料；將所述陶瓷材料加工成所需尺寸后被銀、燒銀；將燒銀后的陶瓷材料進行極化處理即制得所述鐵電陶瓷。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，利用固相反應法在800～900℃保溫0.5～3小時合成所述Pb_1-xSm_x(Zr_yTi_1-y)_0.98Nb_0.02O₃粉體。

9.根據權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，使所述固相反應法合成的

Pb_1-xSm_x(Zr_yTi_1-y)_0.98Nb_0.02O₃粉體過30目篩，再進行球磨，且所述球磨的工藝條件為：球磨料、球磨介質和去離子水的質量比為1:(1.5～2.0):(0.5～1.0)，球磨時間為6～24小時，所述球磨介質為鋼球、氧化鋯球或瑪瑙球。

10.根據權利要求7～9中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述燒結工藝為：以1～2.5℃/min的速率升溫至1200～1360℃，保溫0.5～3小時；隨爐冷卻至室溫。

11.根據權利要求7～10中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述燒銀工藝為：以1～2.5℃/min的速率升溫至650～750℃，保溫20～40min。

12.根據權利要求7～11中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述極化工藝為：極化電場2～4?kV/mm，在硅油中保持電壓5～30?分鐘。