[發明專利]分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201710405609.0
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107021754B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 鄭德一
• 申請（專利權）人: 貴州飛舸電子有限公司六枝分公司
• 主分類號: H01L41/187
• 分類號: H01L41/187;C04B35/493;C04B35/632
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 黃耀鈞

本發明公開了一種分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法，按照摩爾百分比為：Pb(Ni_1/3Nb_2/3)_Z(Zr_xTi_y)_1?ZO₃；0≤x≤1，0.2≤y≤0.8，0.2≤z≤0.8，分散劑HO(CH₂CH₂O)nH，a＝0～0.3wt.％。本發明以聚乙二醇為分散劑，能提高壓電陶瓷材料的電學性能及其穩定性，降低了燒結溫度；有利于燒結時鈣鈦礦相的均勻分布，進而有利于壓電陶瓷材料的綜合性能；壓電陶瓷d₃₃＝597.6pC/N，K_p＝0.662，tanδ＝2.09％；對于在電子材料領域的應用范圍也更加的廣泛，具有較大的工業應用價值。

技術領域

本發明屬于壓電陶瓷技術領域，尤其涉及一種分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法。

背景技術

壓電陶瓷材料作為一種陶瓷功能材料，具有將機械能與電能相互轉換的壓電性能。除此之外，壓電陶瓷材料還具有介電性能和力學性能等。由于壓電陶瓷材料具有優異的電學性能，而且其制備工藝簡單、可靠、成本低廉，因此壓電陶瓷材料在社會的發展過程中應用十分廣泛，尤其是在電子元器件領域。其中PNN-PZT系壓電陶瓷體材料具有典型的ABO₃型鋯鈦礦結構，可以通過摻雜一定量的其它元素或適當的工藝改進來提高壓電陶瓷材料的綜合性能，但是陶瓷樣品的穩定性很難得到提高，為了解決這一問題，很多研究人員也已經研究過提高PNN-PZT壓電陶瓷電學性能及其穩定性，比如稀土摻雜CeO₂及Sm₂O₃，金屬氧化物Co₂O₃等，但是壓電陶瓷樣品的穩定性問題得不到根本解決。目前對壓電陶瓷材料的改性主要從基礎配方上、摻雜及制備工藝上等三個方向進行相關調整，但是對于壓電陶瓷樣品的穩定性能得不到根本解決。

綜上所述，因為鈮鎳鋯鈦酸鉛(PNN-PZT)配方較為復雜，在制漿、濕磨等過程中發生沉淀、分層等現象，導致產品出現電學性能差異較大、穩定性差，電學性能下降等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法，旨在解決因為鈮鎳鋯鈦酸鉛(PNN-PZT)配方較為復雜，在制漿、濕磨等過程中發生沉淀、分層等現象，導致產品出現電學性能差異較大、穩定性差，電學性能下降的問題。

本發明是這樣實現的，一種分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，所述分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷按照摩爾百分比為：Pb(Ni_1/3Nb_2/3)_Z(Zr_xTi_y)_1-ZO₃；0≤x≤1，0.2≤y≤0.8，0.2≤z≤0.8，分散劑HO(CH₂CH₂O)nH，a＝0～0.3wt.％。

進一步，所述分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷按照摩爾百分比為Pb(Ni_1/3Nb_2/3)_Z(Zr_xTi_y)_1-ZO₃，其中x＝0.8～1，y＝0.5～0.6，z＝0.4～0.5，分散劑HO(CH₂CH₂O)NH濃度，其中a為0～0.1wt.％。

本發明的另一目的在于提供一種所述分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，所述分散劑改性弛豫型鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法包括以下步驟：