[發(fā)明專(zhuān)利]鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811296384.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109456057B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙小波;俞勝平;篙洪偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 歌爾微電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/49
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/49;C04B35/622
• 代理公司: 北京博雅睿泉專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 王昭智;馬佑平

本發(fā)明公開(kāi)了一種鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷及其制備方法。該鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷以下列通式I表示：(1?x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃?xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3(I)其中，x為K_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3所占化合物(1?x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃?xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3的摩爾百分?jǐn)?shù)，0.001≤x≤0.005。本發(fā)明所述鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷壓電性能和居里溫度同時(shí)得到了提高，具備實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓電陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)

壓電陶瓷能夠?qū)崿F(xiàn)電能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換，已被廣泛地應(yīng)用于傳感器、驅(qū)動(dòng)器、換能器、頻率控制器件以及電聲器件等中。

鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷由于具有優(yōu)異的壓電性能，成為各種電子元件的首選壓電材料。在鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷中，鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)60％，而鉛及其化合物均具有劇毒，嚴(yán)重威脅環(huán)境以及人體健康。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，壓電陶瓷的無(wú)鉛化已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

目前，鋯鈦酸鋇鈣陶瓷是壓電性能最高的無(wú)鉛體系，但是這類(lèi)壓電陶瓷的居里溫度較低，通常在73-93℃之間。而對(duì)壓電器件而言，壓電陶瓷的使用溫度必須低于居里溫度的一半，否者將會(huì)發(fā)生明顯的退極化現(xiàn)象，影響壓電器件的性能。如何在保持壓電性能不變或增加的情況下，適當(dāng)提高鋯鈦酸鋇鈣陶瓷的居里溫度，是促進(jìn)其實(shí)用化所面臨的一個(gè)問(wèn)題。

因此，需要提供一種新的技術(shù)方案，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷。該陶瓷以下列通式I表示：

(1-x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃-xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3 (I)

其中，x為K_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3所占化合物(1-x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃-xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3的摩爾百分?jǐn)?shù)，0.001≤x≤0.005。

可選地，所述無(wú)鉛壓電陶瓷為四方-正交兩相共存結(jié)構(gòu)。

可選地，K_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3具有鎢青銅結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種鋯鈦酸鋇鈣基無(wú)鉛壓電陶瓷的制備方法。該方法包括：

S1、配料：