[發明專利]鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷及其制備方法有效
| 申請號： | 202210338936.X | 申請日： | 2022-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN114907122B | 公開（公告）日： | 2023-05-23 |
| 發明（設計）人： | 陳小明;李國榮 | 申請（專利權）人： | 貴州理工學院 |
| 主分類號： | C04B35/495 | 分類號： | C04B35/495;C04B35/622 |
| 代理公司： | 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261 | 代理人： | 曹芳玲;鄭優麗 |
| 地址： | 550003 貴州*** | 國省代碼： | 貴州;52 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鋯酸鈣 鈦酸鉍鉀 銻鈮酸鉀鈉鋰 三元 壓電 陶瓷 及其 制備 方法 | ||
1.?一種鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷的化學組成為:?(1-x-y)(K0.49Na0.51)0.965Li0.035(Nb0.97Sb0.03)O3-xCaZrO3?-y(Bi0.5K0.5)TiO3；其中，x、y為摩爾比，0.023≤x≤0.027，0＜y＜0.02；
所述鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷的壓電系數d33為119～215pC/N，其逆壓電系數d33*為255～364?pm/V；
所述鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷的平面機電耦合系數kp在-50～125℃的溫度范圍內波動不超過26%；溫度為25?℃至175?℃時，鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷的逆壓電系數d33*變化量在±5.7%范圍內。
2.根據權利要求1所述的鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷的居里溫度為317～330℃。
3.一種如權利要求1或2所述的鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，包括：
（1）選用K2CO3粉體、Na2CO3粉體、Li2CO3粉體、Nb2O5粉體、Sb2O3粉體、CaZrO3粉體和(Bi0.5K0.5)TiO3粉體作為原料，按照化學計量比(1-x-y)(K0.49Na0.51+a)0.965Li0.035(Nb0.97Sb0.03)O3-xCaZrO3-y(Bi0.5K0.5)TiO3稱量并混合，在850～900℃煅燒4～6小時得到三元無鉛壓電陶瓷粉體；其中0＜a≤0.003；
（2）將所得三元無鉛壓電陶瓷粉體在1160～1220℃燒結2～4小時，得到所述鋯酸鈣-鈦酸鉍鉀-銻鈮酸鉀鈉鋰三元無鉛壓電陶瓷。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，選用CaCO3粉體和ZrO2粉體作為原料并混合，按照化學計量比CaZrO3稱量并混合后，在1300～1400℃下煅燒2～4小時，得到CaZrO3粉體。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，選用K2CO3粉體、TiO2粉體和Bi2O3粉體作為原料，按照化學計量比(Bi0.5K0.5)TiO3稱量并混合后，在710～810℃下煅燒3～5小時，得到(Bi0.5K0.5)TiO3粉體。
6.?根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在燒結之前，將三元無鉛壓電陶瓷粉體和粘結劑混合并進行造粒，再經壓制成型，得到生坯片；所述粘結劑為濃度5?wt?%的聚乙烯醇水溶液，加入量不超過三元無鉛壓電陶瓷粉體質量的5～10wt%。
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