[發明專利]一種近零溫度系數聲表面波用壓電陶瓷及其制備方法

無效

• 申請號: 201310066078.9
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103086713A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 黃新友;高春華;蔡爾華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C04B35/472
• 分類號: C04B35/472;C04B35/50;C04B35/622
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

???本發明涉及無機非金屬材料技術領域，特指一種近零溫度系數聲表面波用壓電陶瓷的配方組成;它采用常規的固相法陶瓷的制備方法,利用普通化學原料,制備得到近零溫度系數聲表面波用壓電陶瓷，該壓電陶瓷適合于制備聲表面波器件。?

技術背景

???壓電陶瓷具有優良的壓電效應，是功能陶瓷中應用非常廣泛的一類，如傳感器、換能器、濾波器等，在國民經濟和國防工業中發揮著重要的作用，壓電陶瓷主要是鋯鈦酸鉛基及其三元和四元系壓電陶瓷;目前，制作聲表面波器件主要是鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷和晶體材料，但是晶體材料很難滿足高機電耦合系數和低溫度系數的要求，單晶材料一般價格昂貴，且一般它們是各向異性材料，所以需要有高精度的定向切割技術，這也是其缺點；鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷只在低頻聲表面波（SAW）器件領域有應用報道，但是其溫度系數太大，很難用于高頻聲表面波（SAW）器件的制作;鈦酸鉛陶瓷具有優良的壓電特性，通過各種取代與摻雜的方式，人們克服了燒結困難，已得到了一些廣泛應用于不同領域的配方，特別在高頻領域;我們通過研究，我們得到近零溫度系數高頻聲表面波（SAW）用鈦酸鉛壓電陶瓷。

發明內容

本發明的目的是這樣來實現的：一種近零溫度系數聲表面波用壓電陶瓷，其配方為：[(Pb_{(1-(3/2)x+y/2)}Ln_x][Ti_(0.98-y)Mn_0.02B_y]O₃，0.01≤x≤0.5,Ln=Ce、Sm或Gd;0.01≤y≤0.8,B=In或Yb。

本發明采用常規的固相法陶瓷制備工藝，即首先按配方配料將配合料球磨粉碎混合，進行烘干后，加入粘合劑造粒，再壓制成生坯片，然后在空氣中進行排膠和燒結，經保溫并自然冷卻后，獲得鈦酸鉛壓電陶瓷，在陶瓷上被電極，然后極化，老化，測性能。

上述近零溫度系數聲表面波用壓電陶瓷的配方最好采用下列二種方案：?

[(Pb_{(1-(3/2)x+y/2)}Ln_x][Ti_(0.98-y)Mn_0.02B_y]O₃，0.05≤x≤0.4，Ln=Ce、Sm或Gd;0.03≤y≤0.6,B=In或Yb；

[(Pb_{(1-(3/2)x+y/2)}Ln_x][Ti_(0.98-y)Mn_0.02B_y]O₃，0.08≤x≤0.3，Ln=Ce、Sm或Gd;0.1≤y≤0.5,B=In或Yb。?

本發明與現有技術相比，具有如下優點：

1、本專利的壓電陶瓷的延遲時間溫度系數接近于零；居里溫度高，為350℃左右。

2、本專利的壓電陶瓷性能很容易調節，以滿足系列高頻聲表面波（SAW）器件的要求。

3、本陶瓷采用常規的固相法壓電陶瓷制備工藝即可進行制備，所使用的原料是常規的化學原料，制作成本低。

具體實施方式

???現在結合實施例對本發明作進一步的描述。表1給出本發明的實施例共4個試樣的配方([(Pb_(1-3/2x+y/2)Ln_x][Ti_(0.98-y)Mn_0.02B_y]O₃)。

???本發明的實施例共4個試樣的配方：

???配方1為：[(Pb_0.995S_m0.03][Ti_0.9Mn_0.02In_0.08]O₃；

???配方2為：[(Pb_0.96?S_m0.06][Ti_0.88Mn_0.02In_0.1]O₃；

???配方3為：[(Pb_0.95Gd_0.1][Ti_0.78Mn_0.02Yb_0.2]O₃；