[发明专利]高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷，其特征在于，该二元系无铅压电陶瓷由通式(k_0.48,Na_0.52)_0.95Li_0.05Nb_1-xSb_x-0.03Ca_0.5(Bi_0.5,Na_0.5)ZrO₃表示，式中的x代表压电陶瓷体系中Sb元素在组元中所占的原子数，即原子百分比，式中x＝0.01,0.03,0.05-0.08或0.10。

2.根据权利要求1所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷，其特征在于，所述的二元系无铅压电陶瓷的晶体结构为钙钛矿结构。

3.根据权利要求1或2所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷，其特征在于，所述的二元系无铅压电陶瓷的致密度高达4.63g/cm³，压电常数d₃₃为267pC/N，平面机电耦合系数k_p达45.2％，T_c高达253℃。

4.一种如权利要求1或2所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

(1)采用传统固相烧结工艺法制备工艺，以分析纯的碳酸钠，碳酸钾，五氧化二铌，三氧化二锑，碳酸锂，碳酸钙，氧化铋，氧化锆为原料，按照相应体系的(k_0.48,Na_0.52)_0.95Li_0.05Nb_1-xSb_x-0.03Ca_0.5(Bi_0.5,Na_0.5)ZrO₃进行配料；

(2)将步骤(1)配制好的原料用行星球磨后烘干得到混合干粉；

(3)将步骤(2)所得混合干粉在850℃保温6小时预烧，在预烧好的粉料中加入5wt％的聚乙烯醇水溶液造粒；

(4)将步骤(3)造粒好的粉末，压制成圆片状坯体，并在450℃排胶3小时后，在1100-1120℃保温3小时烧结，得陶瓷片；

(5)将步骤(4)烧结好的陶瓷片两面磨平后被上银电极；被上银电极的陶瓷片在30℃的硅油中，在电场强度为3kV/mm的电压下极化15min，取出即获得高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷。

5.根据权利要求4所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的行星球磨采用的介质为无水乙醇，球磨时间为24h。

6.根据权利要求4所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述陶瓷片使用阿基米德排水法测得陶瓷的密度。

7.根据权利要求4所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述的高致密度的铌锑酸钾钠锂-锆酸铋钠钙二元系无铅压电陶瓷在空气中静置24小时后，采用IEEE标准测量其电学性能。