[發(fā)明專利]一種壓電陶瓷材料及其其制備方法

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• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109400120A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳強德
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興柴薪科技有限公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種壓電陶瓷材料，其特征在于，所述壓電陶瓷材料包括物質(zhì)的量之比為：

(1-x-y-z-w):z:y:x:w:(1-x):x:3的鈉元素、鉀元素、鋰元素、鈣元素、稀土元素、鈮元素、錫元素以及氧元素組成,其中x＝0.02～0.05,y＝0.02～0.06,z＝0.35～0.50,w＝0.001～0.004。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷材料，其特征在于，制備所述壓電陶瓷材料的原材料包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸鈣、五氧化二鈮、氧化錫以及稀土元素氧化物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷材料，其特征在于，所述稀土元素為銪元素。

4.一種壓電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

按照鈉元素、鉀元素、鋰元素、鈣元素、稀土元素、鈮元素、錫元素以及氧元素的物質(zhì)的量之比為(1-x-y-z-w):z:y:x:w:(1-x):x:3，其中x＝0.02～0.05,y＝0.02～0.06,z＝0.35～0.50,w＝0.001～0.004，計算所要用到的碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸鈣、稀土氧化物、五氧化二鈮以及氧化錫的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)得到的質(zhì)量分數(shù)稱量所述碳酸鈉、所述碳酸鉀、所述碳酸鋰、所述碳酸鈣、所述稀土氧化物、所述五氧化二鈮以及所述氧化錫以備用；

將所述碳酸鈉、所述碳酸鉀、所述碳酸鋰、所述碳酸鈣、所述稀土氧化物、所述五氧化二鈮以及所述氧化錫混合后得到的混合物煅燒。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述混合物煅燒的溫度為700～950℃，煅燒時間為28～60min。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述混合物的粒徑小于或等于5μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，還包括

將所述混合物煅燒后進行研磨至粒徑小于或等于1μm后干燥得干燥后粉末；

向所述干燥后粉末中加入黏結(jié)劑，造粒壓制后得片狀材料；

將所述片狀材料進行熱處理使得其中所含的黏結(jié)劑完全揮發(fā)；

將黏結(jié)劑揮發(fā)后的片狀材料置于真空熱壓燒結(jié)爐中，在溫度為950～1050℃，壓力為5～8MPa的條件下反應(yīng)25～60min后得一級燒結(jié)材料；

將所述一級燒結(jié)材料置于純氧氣氛下熱壓燒結(jié)，在燒結(jié)溫度為1100～1180℃，壓力為5～8MPa的條件下反應(yīng)25～60min后得第二燒結(jié)材料；

將所述第二燒結(jié)材料進行打磨拋光。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，將所述片狀材料進行熱處理使得其中所含有黏結(jié)劑完全揮發(fā)是將所述片狀材料在溫度450～820℃的條件下高溫處理28～120min使得黏結(jié)劑完全揮發(fā)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，將黏結(jié)劑揮發(fā)后的片狀材料置于真空熱壓燒結(jié)爐中，首先對所述真空熱壓燒結(jié)爐進行抽真空，待壓強小于100Pa后開始升溫，升溫速率小于或等于20℃/min，當(dāng)溫度升高至950～1050℃后開始加壓，直到壓力達到5～8MPa后停止加壓。