[发明专利]一种织构化压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种织构化压电陶瓷材料，由模板材料晶体和基体材料复合构成，其特征在于，具有001取向的Bi₄Ti₃O₁₂、Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅或Na_0.5Bi_0.5TiO₃模板材料晶体在基体材料中形成定向排列；

所述的基体材料具有以下化学表达式：(1-x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃—xBaTiO₃，x为0.03～0.09；

所述的模板材料为基料质量的1％～30％。

2.如权利要求1所述的织构化压电陶瓷材料，其特征在于，所述的模板材料为基体材料质量的5％～15％。

3.如权利要求1所述的织构化压电陶瓷材料，其特征在于，化学表达式中x为0.05～0.07。

4.权利要求1～3任一项所述的织构化压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备模板材料晶体和基体材料薄片

1)、通过熔盐法合成具有001晶体结构的Bi₄Ti₃O₁₂、Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅或Na_0.5Bi_0.5TiO₃模板材料；

2)、通过固相反应法、水热法、熔盐法或溶胶凝胶法制备(1-x)Bi_0.5Na_0.5TiO₃—xBaTiO₃基体材料粉体，再将所得基体材料粉体依次经过粘塑性加工工艺和压延工艺处理，得到厚度不大于100μm基体材料薄片；

步骤二：制备织构化压电陶瓷材料坯体

将步骤一制得的模板材料晶体分散到有机溶剂中配制成浆料，所得浆料通过涂刷方式涂覆到步骤一所得的基体材料薄片表面在基体材料薄片表面形成一层具有定向排列的模板材料晶体层；再将多块涂刷有模板材料晶体层的基体材料薄片叠加、热压成型，得到织构化压电陶瓷材料坯体；

步骤三：制备织构化压电陶瓷材料

将步骤二所得织构化压电陶瓷材料坯体通过升温排胶，等静压烧结，制得织构化压电陶瓷材料。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，通过熔盐法制备具有001晶体结构的Bi₄Ti₃O₁₂模板材料过程为：将Bi₂O₃和TiO₂粉体与熔盐通过湿式球磨混合、烘干后，置于850～1150℃高温下，保温0.5～6小时，所得产物经水洗，烘干，即得；

通过熔盐法制备具有001晶体结构的Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅模板材料过程为：将Na₂CO₃、TiO₂粉体、具有001晶体结构的Bi₄Ti₃O₁₂模板材料与熔盐通过湿式球磨混合、烘干后，置于800～1100℃高温下，保温1～8小时，所得产物经水洗，烘干，即得；

通过熔盐法制备具有001晶体结构的Na_0.5Bi_0.5TiO₃模板材料过程为：将Na₂CO₃、TiO₂粉体、具有001晶体结构的Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅模板材料与熔盐通过湿式球磨混合、烘干后，置于800～1100℃高温下，保温1～10小时，所得产物经水洗，烘干，即得。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的熔盐为NaCl和/或KCl。