[發明專利]一種無鉛壓電陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110337649.2
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112919905A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 郭菲菲;胡浩杰;董宏盛;王鑫鈺;袁海晨;白偉
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: C04B35/49
• 分類號: C04B35/49
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種無鉛壓電陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料的分子式為：(0.93-x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.07Ba(Zr_0.055Ti_0.945)O₃-x(K_0.5Na_0.5)NbO₃，其中，0≤x≤0.07。

2.根據權利要求1所述無鉛壓電陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料的制備方法如下：

(1)以BaCO₃、TiO₂、ZrO₂粉末為原料，按照BaZr_0.055Ti_0.945O₃的化學計量比稱料；

(2)將步驟(1)稱好的粉末裝入球磨罐中，以無水乙醇為介質，采用行星式球磨機球磨1-64h，使粉體混合均勻、顆粒大小一致，為產品質量提供保證；

(3)將步驟(2)球磨好的漿料烘干，壓成Ф60的圓片，放入剛玉坩堝，然后放入馬弗爐中預燒，預燒溫度1100-1300℃,預燒時間2-5h，使原料充分反應合成BaZr_0.055Ti_0.945O₃；

(4)以Bi₂O₃、Na₂CO₃、TiO₂、K₂CO₃、Nb₂O₅和BaZr_0.055Ti_0.945O₃粉末為原料，按照(0.93-x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.07Ba(Zr_0.055Ti_0.945)O₃-x(K_0.5Na_0.5)NbO₃的化學計量比稱取原料，其中0≤x≤0.07；

(5)將步驟(4)稱好的粉末裝入球磨罐中，以無水乙醇為介質，采用行星式球磨機球磨1-64h；

(6)將步驟(5)球磨好的漿料烘干，壓成圓片，放入剛玉坩堝，然后放入馬弗爐中預燒，預燒溫度700-850℃,預燒時間2-5h；

(7)將步驟(6)預燒好的片磨碎，裝入球磨罐中，以無水乙醇為介質，采用行星式球磨機球磨1-64h；

(8)將步驟(7)球磨好的漿料烘干，加入濃度為5％的粘合劑，100g粉料加入7.5g粘合劑，放置24h，過50目到200目的篩；

(9)取50-200目之間流動性很好的粉料進行壓片成型，成型壓力為200-330MPa；

(10)將步驟(9)成型后的坯放入剛玉坩堝，然后放入馬弗爐中排塑，排塑溫度500-750℃,排塑時間1-5h；

(11)將排完塑的素坯放入剛玉坩堝，用相同配比的粉料掩埋，放入馬弗爐中燒結，燒結溫度為1100-1300℃,燒結時間2-5h，得到(0.93-x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.07Ba(Zr_0.055Ti_0.945)O₃-x(K_0.5Na_0.5)NbO₃無鉛壓電陶瓷。