[發(fā)明專利]無鉛高壓電活性晶體材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310479704.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN103541014A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建軍;鄭燕青;涂小牛;孔海寬;涂一帆;楊建華;施爾畏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所;上海硅酸鹽研究所中試基地
• 主分類號(hào): C30B29/32
• 分類號(hào): C30B29/32;C30B15/00
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

1.一種無鉛高壓電活性晶體材料，其特征在于，所述晶體材料的化學(xué)式為Ba_(1-x)Ca_xTi_(1-y)Zr_yO₃，其中x=0.005～0.5，y=0.005～0.5；空間群為99。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛高壓電活性晶體材料，其特征在于，x=0.005～0.2，y?=?0.005～0.2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛高壓電活性晶體材料，其特征在于，x=0.01，y=0.02。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的無鉛高壓電活性晶體材料，其特征在于，所述晶體材料的壓電常數(shù)為d₃₃=300～5000?pC/N。

5.一種權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的無鉛高壓電活性晶體材料的制備方法，其特征在于，包括：以BaCO₃、CaCO₃、TiO₂和ZrO₂粉體為原料按化學(xué)計(jì)量比配料，添加TiO₂和/或ZrO₂粉體作為助熔劑，經(jīng)球磨、壓塊和燒結(jié)制備多晶料的工序A；將所述多晶料置于坩堝中采用中頻或電阻式加熱方式加熱融化后以提拉法生長晶體的工序B；以及將生長結(jié)束后的晶體提離熔體并降至室溫的工序C。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述工序A中，作為助熔劑的TiO₂與ZrO₂的摩爾比為（5～30）:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，在所述工序A中，所述助熔劑占所述原料的重量百分比為10%～60%。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，在所述工序A中，所述助熔劑占所述原料的重量百分比為15%～30%。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述工序A中，所述燒結(jié)是在空氣氣氛下于1000～1500℃燒結(jié)10～40小時(shí)。

10.根據(jù)權(quán)利要求5至11中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述工序B中，所述提拉法的提拉速度為0.2～5?mm/24h，旋轉(zhuǎn)速度為1～30?rpm。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，在所述工序B中，所述提拉法的提拉速度為1～1.5?mm/24h，旋轉(zhuǎn)速度為3～5?rpm。

12.根據(jù)權(quán)利要求5至11中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述工序B中，所述提拉法的降溫速率為0.5～5℃/天。

13.根據(jù)權(quán)利要求5至12中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述工序C中，降溫速率為30～60℃/h。