[发明专利]一种高d33无铅铌酸锶钙钠钨青铜型压铁电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高d₃₃无铅铌酸锶钙钠钨青铜型压铁电陶瓷材料的制备方法，该陶瓷材料的通式为Sr_1.85Ca_0.15NaNb₅O₁₅+x wt.% M，其中x wt.%代表M占Sr_1.85Ca_0.15NaNb₅O₁₅的质量百分比；所述的M代表CuO，x的取值为0.10～0.15；其特征在于该陶瓷材料的制备方法由下述步骤组成：

（1）配料

按照通式Sr_1.85Ca_0.15NaNb₅O₁₅+x wt.% M的化学计量比，称取原料Na₂CO₃、SrCO₃、Nb₂O₅、CaCO₃、M并装入尼龙罐中，以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨12～18小时，分离锆球，将原料混合物在80～100 ℃下干燥5～10小时，用研钵研磨，过80目筛；

（2）预烧

将步骤（1）过80目筛后的原料混合物置于氧化铝坩埚内，用玛瑙棒压实， 使其压实密度为1.5g/cm³，加盖，置于电阻炉在1000～1300 ℃下预烧3～5小时，自然冷却至室温，用研钵研磨，得到预烧粉；

（3）二次球磨

将预烧粉装入尼龙罐中，以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨10～12小时，分离锆球，将预烧粉在80～100 ℃下干燥5～10小时，用研钵研磨，过160目筛；

（4）造粒、压片

向过160目筛后的预烧粉中加入其质量40%～50%的质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液，造粒，过80～120目筛，用粉末压片机压制成圆柱状坯件；

（5）烧结

将圆柱状坯件放在氧化锆平板上，将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中，并在氧化锆平板周围铺满预烧粉，先用380分钟升温至500℃，保温2小时，再以3℃/分钟的升温速率升温至1200～1400℃，烧结3～5小时，随炉自然冷却至室温；

（6）烧银

将步骤（5）烧结后的陶瓷表面打磨，抛光至0.5～0.6 mm厚，用酒精搽拭干净，在其上下表面分别涂覆厚度为0.01～0.03 mm的银浆，置于电阻炉中840 ℃保温30分钟，自然冷却至室温；

（7）极化

将步骤（6）烧银后的陶瓷置于180～250℃空气气氛中，在1kV/mm电场下极化10分钟，2kV/mm电场极化20分钟，3kV/mm电场极化30分钟，4kV/mm电场极化40分钟，得到高d₃₃无铅铌酸锶钙钠钨青铜型压铁电陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的高d₃₃无铅铌酸锶钙钠钨青铜型压铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，将步骤（1）过80目筛后的原料混合物置于氧化铝坩埚内，用玛瑙棒压实， 使其压实密度为1.5g/cm³，加盖，置于电阻炉在1100～1200 ℃下预烧4小时，自然冷却至室温，用研钵研磨，得到预烧粉。

3.根据权利要求1所述的高d₃₃无铅铌酸锶钙钠钨青铜型压铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，将圆柱状坯件放在氧化锆平板上，将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中，并在氧化锆平板周围铺满预烧粉，先用380分钟升至500℃，保温2小时，再以3℃/分钟的升温速率升温至1250～1350 ℃，烧结4小时，随炉自然冷却至室温。