[發(fā)明專利]高壓電常數(shù)鈮銻酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉鉀無鉛壓電陶瓷及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310392216.2
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103482977A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳家剛;王曉鵬;程曉靜;肖定全;朱建國
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/622
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 劉雙蘭

1.一種高壓電常數(shù)的鈮銻酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉鉀二元系無鉛壓電陶瓷，其特征在于它由通式(1-x)(K_1-yNa_y)(Nb_1-zSb_z)O₃+xBi_0.5(Na_1-uK_u)_0.5ZrO₃表示，式中的x、y、z、u表示復(fù)合離子中相應(yīng)元素材料在各組元中所占的原子數(shù)，即原子百分比；所有元素的原子數(shù)總和應(yīng)為1，式中0≤x≤0.05，0.40≤y≤0.68，0.02≤z≤0.06，0≤u≤1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓電常數(shù)的鈮銻酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉鉀二元系無鉛壓電陶瓷，其特征在于其晶體構(gòu)型為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高壓電常數(shù)的鈮銻酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉鉀二元系無鉛壓電陶瓷，其特征在于該二元系無鉛壓電陶瓷的壓電常數(shù)d₃₃高達(dá)470pC/N；平面機(jī)電耦合系數(shù)k_p高達(dá)47％；居里溫度T_c高達(dá)313℃。

4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述高壓電常數(shù)的鈮銻酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉鉀二元系無鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟：

（1）采用傳統(tǒng)固相燒結(jié)法制備工藝，以分析純的碳酸鈉，或碳酸鉀，或五氧化二鈮，或三氧化二銻，或氧化鉍，或氧化鋯為原料，按照相應(yīng)體系的(1-x)(K_1-yNa_y)(Nb_1-zSb_z)O₃+xBi_0.5(Na_1-uK_u)_0.5ZrO₃進(jìn)行配料；

（2）將步驟（1）配制好的原料以無水乙醇作為球磨介質(zhì)，用滾動球磨20-24小時(shí)后烘干得到混合干粉；

（3）將步驟（2）所得混合干粉在800-950℃保溫3-6小時(shí)預(yù)燒；在預(yù)燒好的粉料中加入10wt%的聚乙烯醇水溶液造粒；

（4）將步驟（3）造粒后的粉體，利用磨具將其壓制成小圓片并排膠；將排膠后的小圓片在1065～1135℃保溫1-5小時(shí)燒結(jié)，得陶瓷片；

（5）將步驟（4）燒結(jié)后的陶瓷片被上銀電極；被上銀的陶瓷片在30～150℃的硅油中，應(yīng)用電場為3-4kV/mm電壓下極化10-30分鐘；

（6）極化完成后，將所述陶瓷片從硅油中取出，即獲得高壓電常數(shù)的鈮銻酸鉀鈉-鋯酸鉍鈉鉀二元系無鉛壓電陶瓷，將其在空氣中靜置24小時(shí)，然后采用IEEE標(biāo)準(zhǔn)測量所得該無鉛壓電陶瓷的電學(xué)性能。