[发明专利]一种Nb2O5改性的PZT基压电复合陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种Nb₂O₅改性的PZT基压电复合陶瓷，其特征在于组成式及各组分的质量百分比为：

组成式：xPZT/yZnO_w/zNb₂O₅，其中x+y＝1，0.8≤x≤0.99，0.01≤y≤0.2，0.0025≤z≤0.03，即PZT与ZnO_w组分质量百分比为80％～99％∶1％～20％，Nb₂O₅占PZT和ZnO_w总质量的0.25％～3％。

2.根据权利要求1所述的一种Nb₂O₅改性的PZT基压电复合陶瓷，其特征在于各组分的质量百分比优选为：PZT∶ZnO_w＝98％～99％∶1％～2％，Nb₂O₅占PZT和ZnO_w总质量的0.5％～1％。

3.一种Nb₂O₅改性的PZT基压电复合陶瓷的制备方法，采用氧化锌纳米晶须ZnO_w、锆钛酸铅预烧陶瓷PZT和五氧化二铌Nb₂O₅为原料，制备压电性能优异的PZT基压电复合陶瓷；其特征在于具体制备步骤为：

1)在室温下，将PZT、ZnO_w和Nb₂O₅加入到球磨机中，然后再加入占粉体总质量5％～20％的乙醇在球磨机内混合，球磨3～24小时；将得到的混合液在60～120℃鼓风干燥箱中烘干5～24小时成固体，研磨过40～100目筛成粉；

2)将聚乙烯醇水溶液加入到步骤1)中干燥后混合粉体中，搅拌均匀，研磨并过40～100目筛成粉，得到粉料；

3)将步骤2)得到的粉料在不锈钢磨具中以50～200kg/cm²的压力压制成圆片生坯，然后将圆片生坯置于坩锅中，然后将坩埚放在箱式烧结炉中进行烧结；箱式烧结炉以1～10℃/min的升温速度升温至500～600℃，然后恒温2～5小时进行排胶；再以2～7℃/min升温至1000～1300℃，恒温2～5小时后，随炉冷却，得到Nb₂O₅改性的PZT基压电复合陶瓷片；

4)将步骤3)得到的Nb₂O₅改性的PZT基压电复合陶瓷片进行切割加工、涂银浆、上电极、极化老化后，得到Nb₂O₅改性的PZT基压电复合陶瓷；

上述步骤2)中聚乙烯醇水溶液的质量浓度为2％～5％，加入的聚乙烯醇水溶液占ZnO_w、PZT和Nb₂O₅总质量的3％～10％。