[发明专利]一种高功率密度压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高功率密度压电陶瓷材料，其特征在于：组成式为：Pb_1-y-zSr_yMg_z[(Mn_1/3 Nb_2/3)_x(Ti_mZr_1-m)_n]0₃+p mol%Pb0，式中：0.02＜x＜0.1；0＜y＜0.1；0＜z＜0.1；0.47＜m＜0.53；0.90＜n＜0.98；0＜p＜0.5；x、y、z、m、n、p为摩尔分数，且x+n=1，p是以Pb_1-y-zSr_yMg_z[(Mn_1/3 Nb_2/3)_x(Ti_mZr_1-m)_n]0₃为基准外加的摩尔百分数。

2.根据权利要求1所述的高功率密度压电陶瓷材料，其特征在于：所述的材料组成为：

Pb_0.97Sr_0.02Mg_0.01(Mn_1/3 Nb_2/3)_0.045(Ti_0.48Zr_0.52)_0.9550₃+0.2mol%Pb0。

3.根据权利要求1所述的高功率密度压电陶瓷材料，其特征在于：所述的材料组成为：

Pb_0.97Sr_0.02Mg_0.01(Mn_1/3 Nb_2/3)_0.048(Ti_0.48Zr_0.52)_0.9520₃+0.2mol%Pb0。

4.根据权利要求1所述的高功率密度压电陶瓷材料，其特征在于：所述的材料组成为：

Pb_0.97Sr_0.02Mg_0.01(Mn_1/3 Nb_2/3)_0.05(Ti_0.48Zr_0.52)_0.950₃+0.2mol%Pb0。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的高功率密度压电陶瓷材料，其特征在于：所述的材料组成，进一步包含下列物质中的一种：0.3wt%Fe203或0.25wt%Ce0₂。

6.一种制备如权利要求1所述高功率密度压电陶瓷材料的方法，其特征在于：工艺步骤是：

①按所述的组成式进行配料；

②湿法球磨混料15-25小时，烘干后进行合成，合成条件为650℃保温1-2小时，800～900℃保温2-3小时；

③预烧好的料块经粗碎后，经湿法球磨30-50小时，烘干后加入重量百分比为3～7%聚乙烯醇粘结剂造粒，聚乙烯醇粘结剂是以湿法球磨后烘干粉料重量为基准的，通过单轴成型方法制得坯体；

④成型后的坯体在750～850℃保温2-5小时排胶；

⑤然后将素坯置于Al₂0₃承烧板上，用Al₂0₃坩埚罩住素坯，形成密闭环境，然后在氧化气氛中于1230～1280℃保温2-3小时烧结；

⑥上好电极的试样放入150～160℃硅油中，施加直流电场极化15-30分钟。

7.根据权利要求6所述的高功率密度压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：烧结时的升温速度为2～3℃/分钟。

8.根据权利要求6所述的高功率密度压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：极化时的电场强度为2～3KV/mm。