[发明专利]一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法

权利要求书

1.一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按照InNbO₄的化学计量比，准确称取In₂O₃和Nb₂O₅初始原料，放入球磨罐中，球磨混合均匀后，经过烘干和筛料，得到IN均匀混合粉料；再将IN均匀混合粉料压制成块状，在850～1150℃下烧结3～5小时，降温后将烧结后块体进行粉碎和过筛，得到IN粉料；

2）按照MgNb₂O₆的化学计量比，准确称取MgO和Nb₂O₅初始原料，放入球磨罐中，球磨混合均匀后，经过烘干和筛料，得到MN均匀混合粉料；再将MN均匀混合粉料压制成块状，在850～1150℃下烧结3～5小时，降温后将烧结后块体进行粉碎和过筛，得到MN粉料；

3）按照xPIN-yPMN-zPT的化学计量比，准确称取PbO、IN、MN和TiO₂粉料，放入球磨罐中，球磨混合均匀后，经过烘干和筛料，得到PIMNT混合粉料，将混合粉料压制成块状；然后低温烧结后粉碎和过筛，得到PIMNT晶体粉状原料，或者高温烧结，得到块状PIMNT晶体原料；

步骤3）中P指Pb，IN为IN粉料，MN为MN粉料，T为Ti；0<x≤0.7，0<y≤0.7，z＝1-x-y。

2.根据权利要求1所述的一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述低温烧结为750～950℃下烧结2～3小时。

3.根据权利要求1所述的一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述高温烧结为1100～1300℃下烧结2～4小时。

4.根据权利要求1所述的一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，所述PIMNT晶体单相原料的晶体化学组成为：xPb(In_1/2Nb_1/2)O₃-yPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-zPbTiO₃。

5.根据权利要求1所述的一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，步骤1）、步骤2）和步骤3）中球磨时间均为5～12小时。

6.根据权利要求1所述的一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，步骤1）和步骤2）中所称取的In₂O₃、Nb₂O₅、MgO和Nb₂O₅在称取前均进行烧失处理。

7.根据权利要求1所述的一种新型三元压电晶体单相原料的制备方法，其特征在于，所述的PbO、In₂O₃、MgO、Nb₂O₅和TiO₂的纯度均大于99.9%。

8.将权利要求1至7中任意一项所述制备方法所制备的PIMNT晶体原料装填于晶体生长用Pt坩埚中进行晶体生长所获得的PIMNT晶体，其特征在于，所述PIMNT晶体在室温下介电常数为4000～6000，三方－四方相变温度为110-130℃，居里温度为160-190℃，在居里温度相变点介电常数为27000～28000，矫顽场为4-7kV/cm，机电耦合系数d₃₃为1400-2500pC/N。