[發明專利]一種鈦酸鉍鈉?鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201710365543.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107117960A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 戴葉婧;段少鋒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 張宏祥

1.一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷，原料組分及其摩爾百分比含量為Bi_0.5(Na_0.8K_0.2)Ti_1-x(Fe_0.5Nb_0.5)_xO₃，其中x＝0.01～0.04；

上述高性能鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀無鉛壓電陶瓷的制備方法，具有如下步驟：

(1)按Bi_0.5(Na_0.8K_0.2)Ti_1-x(Fe_0.5Nb_0.5)_xO₃，其中x＝0.01～0.04的化學式分別稱取基本原料碳酸鈉、碳酸鉀、三氧化二鉍、二氧化鈦、五氧化二鈮和三氧化二鐵，裝入球磨罐中，球磨5h，再將料漿放入烘箱內于70℃烘干；

(2)將步驟(1)烘干后的的Bi_0.5(Na_0.8K_0.2)Ti_1-x(Fe_0.5Nb_0.5)_xO₃混合原料于700～900℃預合成，保溫4～6h；

(3)將步驟(2)的預合成的原料裝入球磨罐中，加入球磨劑和球磨介質進行二次球磨,并將料漿放入烘箱內于70℃烘干；

(4)將步驟(3)的烘干后的原料進行加膠造粒，成型為坯體，再進行排膠；

(5)將步驟(4)排膠后的坯體，于1125～1175℃燒結，保溫2～4h，制得高性能鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷。

2.根據權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷，其特征在于，該鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷為單一鈣鈦礦結構。

3.根據權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷，其特征在于，該鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷的壓電系數d₃₃為16～173pC/N,應變S為0.173％～0.395％，逆壓電系數d₃₃^*為258～642pm/V。

4.根據權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(1)和(3)的球磨介質為氧化鋯球，球磨劑為無水乙醇；原料、無水乙醇和氧化鋯球的質量比為1:2:2。

5.根據權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(1)和(3)的球磨機轉速為400轉/分。

6.根據權利要求1所述的一種鈦酸鉍鈉-鈦酸鉍鉀基無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(5)的燒結溫度為1150℃。