[發(fā)明專利]一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410388980.7
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN104150898A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢孟江;鄭敏剛;劉永紅;張樹人
• 申請（專利權(quán)）人: 云南銀峰新材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/475
• 分類號(hào): C04B35/475;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料，其特征在于：其化學(xué)通式為，

[Bi_(1.002-X)Na_(1.002-5X)K_4X]_0.5TiO₃-(X-0.002)BaTiO₃＋Y%Li₂CO₃＋M%Fe₂O₃＋W%ZnO

其中，[Bi_(1.002-X)Na_(1.002-5X)K_4X]_0.5TiO₃-(X-0.002)BaTiO₃為基體陶瓷材料，Y%表示Li₂CO₃占基體陶瓷材料的重量百分比；M%表示Fe₂O₃占基體陶瓷材料的重量百分比；W%表示ZnO占基體陶瓷材料的重量百分比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料，其特征在于：所述的組成中0.025≤X≤0.035，0＜Y≤2，0＜M≤3，0＜W≤0.2。

3.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于包括以下步驟：

a)?將Bi₂O₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、BaCO₃、TiO₂原料粉體按[Bi_(1.002-X)Na_(1.002-5X)K_4X]_0.5TiO₃‐(X-0.002)BaTiO₃的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行配料，濕法球磨使其混合均勻，然后烘干；

b)?將步驟a所得粉料放在坩堝內(nèi)進(jìn)行預(yù)燒，即在850~900℃保溫2~3h，然后粉碎，過篩；

c)?稱取Y%Li₂CO₃、M%Fe₂O₃和W%ZnO加入步驟b所得粉料中進(jìn)行細(xì)磨，其中0＜Y≤2，0＜M≤3，0＜W≤0.2；

d)?經(jīng)步驟c球磨一定時(shí)間后加入3~5wt%濃度為10~15wt%的高分子粘結(jié)劑，再球磨1~2小時(shí)，混合均勻，造粒，成型，排膠、燒結(jié)；

e)?將步驟d所得的陶瓷材料進(jìn)行冷加工，超聲清洗，被銀，極化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟a中的濕法球磨采用無水乙醇做溶劑，氧化鋯球做球磨介質(zhì)，并且所述氧化鋯球：無水乙醇為重量比1:1.8~2:0.6~0.8的比例混合，球磨6~8小時(shí)，然后在60~80℃烘干。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟c中的細(xì)磨為濕法球磨，采用去離子水做溶劑，氧化鋯球做球磨介質(zhì)，按照物料：氧化鋯球：去離子水為重量比1:1.8~2:0.8~1的比例混合，球磨8~10小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟d所添加的高分子粘結(jié)劑為聚乙烯醇的水溶液，濃度為10~15wt%。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟d的成型壓力為16~17MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟d的排膠溫度為450~550℃保溫1~2小時(shí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟d的燒結(jié)溫度為880~950℃保溫2~3小時(shí)。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可低溫?zé)Y(jié)的無鉛壓電陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步驟e中的極化是在60~80℃、3~4Kv/mm下處理10~30min。