[发明专利]铌酸钾钠锂钛酸钡基无铅压电陶瓷及其低温烧结制备方法

权利要求书

1.一种铌酸钾钠锂钛酸钡基无铅压电陶瓷，其特征在于，所述铌酸钾钠锂钛酸 钡基无铅压电陶瓷的组成成分为(1-x)(Na_aK_bLi_c)NbO₃-xBaTiO₃-yMQ，式中，M为 金属元素，Q为O或CO₃^2-；a、b、c、x和y均表示摩尔分数，数值的范围分别为：0.30 ≤a≤0.80，0.30≤b≤0.80，0.00≤c≤0.30，0.01≤x≤0.25，0.00≤y≤0.35。

2.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷，其特征在于，所述M为铜、锰、锌、 镁、铁、钙、锆、镧、锶、钡、锑、钽和钨中的一种或几种。

3.一种权利要求1或2所述无铅压电陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原料按(1-x)(Na_aK_bLi_c)NbO₃-xBaTiO₃-yMQ的配比进行计算、称量配 料，球磨2～48小时，烘干后得到干粉；

(2)将步骤(1)得到的干粉在750～900℃进行焙烧，保温2～12小时，进行化 学合成；

(3)将步骤(2)焙烧后的粉体进行二次球磨；

(4)将步骤(3)二次球磨后的粉体，加入粘接剂，过筛造粒；

(5)将步骤(4)造粒后的粉料放入模具内压制成型；

(6)将步骤(5)成型后的陶瓷素坯在500～650℃进行排胶；

(7)将步骤(6)排胶后的陶瓷坯片在900～1000℃进行烧结2～6小时，得到无 铅压电陶瓷片。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)或(3)中使用无 水乙醇作为球磨介质。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)或(3)中无水乙 醇的用量为球磨原料总质量的60％～100％。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中加入的粘接剂 为5wt％～10wt％的聚乙烯醇水溶液；用料为原料总质量的5％～15％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中加入粘接剂的 粉料过60～80目筛。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)所述烧结的升温 过程中，在800℃以下升温速率为100～200℃/h；800℃以上升温速率为40～80℃/h。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

(8)将步骤(7)制得的无铅压电陶瓷片进行双面打磨到1mm厚，双面刷上银 浆后在700～750℃烧制银电极；

(9)把上电极后的陶瓷片放入100～200℃的硅油中进行极化，放置24小时后进 行电学性能测试。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(9)所述极化电压为 3～5kV/mm；极化时间为20～60min。