[发明专利]锌铋基钙钛矿-钛酸铅-铅基弛豫铁电体三元系压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.锌铋基钙钛矿-钛酸铅-铅基弛豫铁电体三元系压电陶瓷，其特征在于本压电陶瓷的组成由以下通式(1)表示：

(1-n)[(1-u-v)PbTiO₃+uBi(Zn_xD_y)O₃+vPb(E_zF_w)O₃]+nM………………(1)

通式(1)中n，u，v，x，y，z，w为各物质的摩尔分数，取值均小于1，0≤n＜1，0＜u＜1，0＜v＜1，x＞0，y＞0，z＞0，w＞0，且2x+ay＝3，bz+cw＝4，x+y＝1，z+w＝1，其中a，b，c分别为元素D、E和F的化合价数；

D选自Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、Nb⁵⁺、Ta⁵⁺、W⁶⁺金属离子中的一种；

E、F分别选自Mg²⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Sc³⁺、yb³⁺、In³⁺、Fe³⁺、Nb⁵⁺、Ta⁵⁺、W⁶⁺金属离子中的一种；

M选自Na、K、Li、Ag、Cu、Fe、Mn、Nd、Sm、Nb、La的金属氧化物中的一种或几种，当M为多种金属氧化物时，通式(1)中的nM用通式(2)表示：

n(m₁M₁+m₂M₂+……+m_mM_m)…………………………(2)

M由m种金属氧化物构成，分别由通式(2)中的M₁，M₂，……，M_m表示；m₁表示M₁占M的摩尔分数，以此类推，m₁+m₂+……+m_m＝1。

2.如权利要求1所述的锌铋基钙钛矿-钛酸铅-铅基弛豫系铁电体三元系压电陶瓷的制备方法，包括混合球磨、预烧、制作坯料、烧结、被银和极化，其特征在于：所述混合球磨是将配比量的各原料混合，以去离子水为溶剂湿球磨6-12小时得湿料；所述预烧是将所述湿料干燥后置于氧化铝坩埚中于800-1000℃煅烧1-4小时，煅烧完成后重复湿球磨和煅烧工艺一次，得到预合成粉料；所述制作坯料是将所得预合成粉料以去离子水为溶剂湿球磨6-12小时，干燥后过110-130目筛，并在50-200MPa的压力下成型为坯料；所述烧结是将所得坯料置于倒放的双坩埚中，在空气中常压下采用粉末包埋法于1000-1200℃烧结1-4小时得瓷坯；所述被银是将瓷坯抛光被银电极后在硅油中极化处理5-30分钟，极化电压2-4kV/mm，极化温度为25-120℃。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述烧结过程中的升温速率为3-6℃/min。