[发明专利]制备晶体取向陶瓷的方法

权利要求书

1.一种制备在多晶体中形成的晶体取向陶瓷的方法，其中所述多晶体具有由基于各向同性钙钛矿的化合物形成的主要相，所述化合物由各个晶粒以特定晶面A进行取向的晶粒组成，该方法包括：

制备由各向异性成形的取向晶粒组成的各向异性的成形粉末，其中所述取向晶粒由具有与特定晶面A的晶格一致性的晶面的基于钙钛矿的化合物组成，使所述晶面取向以形成取向面，且制备平均粒径为所述各向异性成形粉末的三分之一或更小的微小粉末，并且在与各向异性成形粉末烧结时制备基于各向同性钙钛矿的化合物；

将所述各向异性成形的粉末与微小粉末混合以制备原料混合物；

使原料混合物成形以形成压实物，从而使各向异性成形的粉末的取向面以近乎相同的方向进行取向；

将压实物加热烧结，使各向异性成形的粉末与微小粉末相互烧结以得到晶体取向陶瓷；和

其中各向异性成形的粉末和压实物的至少一个根据摇摆曲线法具有15°或更小的半峰全宽(FWHM)。

2.根据权利要求1的制备晶体取向陶瓷的方法，其还包括：

根据Logering法而测量取向度且根据摇摆曲线法而测量半峰全宽(FWHM)以对压实物中的取向晶粒的取向面进行评估，并且选择取向度为80％或更多且半峰全宽(FWHM)为15°或更小的压实物。

3.根据权利要求1的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

制备各向异性成形的粉末的步骤包括根据摇摆曲线法测量取向面的半峰全宽(FWHM)，并且采用半峰全宽(FWHM)为10°或更小的各向异性成形的粉末。

4.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述晶体取向陶瓷的晶面A包括伪立方{100}面和/或伪立方{200}面。

5.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述取向晶粒的取向面具有与晶面A相同的面。

6.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述基于各向同性钙钛矿的化合物包含由ABO₃通式(1)表示的化合物(只要A位元素的主要组分由多于一种选自K、Na和Li的组分组成，并且B位元素的主要组分由多于一种选自Nb、Sb和Ta的组分组成)。

7.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述基于各向同性钙钛矿的化合物具有由通式(2)表示的组成：{Li_x(K_1-yNa_y)_1-x}(Nb_1-z-wTa_zSb_w)O₃(只要0≤x≤0.2，0≤y≤1，0≤z≤0.4，0≤w≤0.2，且x+z+w＞0)。

8.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述取向晶粒包含由ABO₃通式(3)表示的基于各向同性钙钛矿的化合物，其中A位元素的主要组分由至少一种选自K、Na和Li的组分组成，并且B位元素的主要组分由至少一种选自Nb、Sb和Ta的组分组成。

9.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述各向异性成形的粉末和所述微小粉末具有彼此不同的组成，使得在制备基于各向同性钙钛矿的化合物的烧结步骤中所述各向异性成形的粉末与所述微小粉末之间进行化学反应。

10.根据权利要求2的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述原料混合物含有多于一种选自以下的添加元素：元素周期表中2-15族的金属元素、半金属元素、过渡金属元素、贵金属元素和碱土金属。

11.根据权利要求10的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述添加元素在制备步骤中在合成所述各向异性成形的粉末时加入。

12.根据权利要求10的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述添加元素在制备步骤中在合成所述微小粉末时加入。

13.根据权利要求10的制备晶体取向陶瓷的方法，其中：

所述添加元素在使所述微小粉末与各向异性成形的粉末进行混合时加入其中。