[发明专利]具高d33无铅压电陶瓷-聚合物压电复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种具有高d₃₃的铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚合物压电复合材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

(1)铌酸钠钾基无铅压电陶瓷粉末的制备：以分析纯的无水碳酸盐或氧化物为原料，采用传统无铅压电陶瓷制备工艺，按照化学通式(1-x)(Li_aNa_bK_1-a-b)(Nb_1-cSb_c)O₃-xABO₃-yM组分配料，其中，a、b、c、x和y为各元素在材料组分中所占的原子百分比，且：0＜a≤0.15，0≤b≤1，0≤c＜1，0≤x≤0.1，0≤y≤0.02；A为Ag⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、Bi³⁺、La³⁺、Y³⁺、Yb³⁺；B为Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、Mn³⁺、Sc³⁺、Fe³⁺、In³⁺、Al³⁺、Ga³⁺、Cr³⁺、Co³⁺；M为至少选自下列一种金属的碳酸盐或者氧化物：Na、K、Li、Ag、Ta、Sb、Al、Cu、Mn、Fe、Ca、Ba、Mg、Sr、La、Co、Y、Zn、Bi、Ga、In、Yb；

(2)将步骤(1)中制备好的陶瓷粉末与聚合物聚偏氟乙烯按照体积分数50∶50、或60∶40、或70∶30、或80∶20、或90∶10的比例混合配制成复合材料粉末；

(3)将步骤(2)中的复合材料粉末用冷干压法经2～20MPa压力压制成直径为10～20mm，厚度为1～2mm的圆片；

(4)将步骤(3)中的圆片置于马弗炉中，在80～250℃的温度下热处理2～8h，即制得铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚合物聚偏氟乙烯压电复合材料样品；

(5)将步骤(4)中的压电复合材料样品表面镀上电极并放入硅油浴中进行极化，极化温度为80～140℃，极化电压为3～9kV/mm，极化时间为10～90min，即得到极化了的压电复合材料样品，然后测试其极化后的压电性能；

(6)将步骤(5)中极化了的压电复合材料样品置于去离子水，或1～10mol/L的盐溶液中，浸泡1h～20days，再静置1h～2days，然后再测试其浸泡后的压电性能。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述盐溶液为NaCl、或Na₂CO₃、或KCl、或K₂CO₃。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述盐溶液浓度为1mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述压电复合材料样品在去离子水或盐溶液中浸泡时间为3day