[发明专利]一种氧化镁改性的锆钛酸铅热释电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化镁改性的锆钛酸铅热释电陶瓷材料，其特征在于，所述热释电陶瓷材料是以掺铌的锆钛酸铅Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃为基体，采用氧化镁进行改性的陶瓷材料；具有如下组成通式：Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃+y MgO，0.945≤x≤0.975，y=0.05～0.5wt%。

2.根据权利要求1所述的热释电陶瓷材料，其特征在于，所述热释电陶瓷材料的高温-低温铁电三方相变温度为10～55℃。

3.根据权利要求1或2所述的热释电陶瓷材料，其特征在于，所述热释电陶瓷材料在相变峰值处热释电系数为（46～69）×10^-8 Ccm^-2K^-1。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热释电陶瓷材料，其特征在于，所述热释电陶瓷材料的居里温度为210～245℃。

5.一种权利要求1～4中任一项所述的热释电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

将Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃粉体和按0.05～0.5wt%的MgO粉体混合经球磨、成型制得的陶瓷坯体在铅气氛下烧结制得陶瓷材料；将所述陶瓷材料加工成所需尺寸后被银、烧制银电极；将烧制银电极后的陶瓷材料进行极化处理即制得所述热释电陶瓷材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，利用固相反应法在800～900℃保温1～3h合成所述Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃粉体。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，使所述固相反应法合成的Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃粉体过30目筛，并在与MgO粉体混合前先将其进行一次湿法球磨以制备细化的Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃粉体，且所述一次湿法球磨工艺条件为：球磨料、球磨介质和去离子水的质量比为1:(1.5～2.0):(0.5～1.0)，球磨时间为24～48小时，所述球磨介质为钢球、锆球或玛瑙球。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述细化的Pb_0.99(Zr_xTi_1-x)_0.98Nb_0.02O₃粉体与所述MgO粉体混合进行二次湿法球磨，且所述二次湿法球磨的条件为：球磨料、球磨介质和去离子水的质量比为1:(1.5～2.0):(0.5～1.0)，球磨时间为6～10小时，所述球磨介质为钢球、锆球或玛瑙球。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结工艺为以1～2.5℃/min的速率升温、于1300～1330℃保温1.5～2小时。

10.根据权利要求5～9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧制银电极工艺条件为在650～750℃下保温20～40min。

11.根据权利要求5～10中任一项所述的制备方法，所述极化处理的条件为：极化电场3～3.5kV/mm，在100～120℃硅油中极化10～15min。