[发明专利]一种低温烧结PZT95‑5压电陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种低温烧结PZT95/5铁电陶瓷材料，其特征在于，所述的PZT95/5铁电陶瓷材料以掺杂铌改性的锆钛酸铅陶瓷为基体，并含有Cd和Li₂CO₃。

2.如权利要求1所述的低温烧结PZT95/5铁电陶瓷材料，其特征在于，所述PZT95/5铁电陶瓷材料的组分包括：以通式(Pb_1-xCd_x)(Zr_0.965Ti_0.035)O₃表示的第一组分，以及第二组分：a％wt的Nb₂O₅；和第三组分：b％wt的Li₂CO₃，其中，0.005≤x≤0.015，0.8≤a≤1.2，0.05≤b≤0.15，其中，所述第二组分和第三组分的质量百分含量是相对于所述PZT95/5铁电陶瓷材料整体而言。

3.如权利要求1或2所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，包括如下工序：

(1)将所述PZT95/5铁电陶瓷材料所需元素的金属氧化物按照化学反应计量比配比磨至所需粒度并混合，得到混合料；

(2)将经工序(1)后的所述混合料于一定温度范围下保温一定时间，合成得到铌掺杂改性并含有Cd和Li₂CO₃的PZT95/5铁电陶瓷原料；

(3)将工序(2)所述铌掺杂改性并含有Cd和Li₂CO₃的PZT95/5铁电陶瓷原料制成粉体，压制成型获得素坯；

(4)将所述素坯在1050℃～1100℃温度下烧结获得所述PZT95/5铁电陶瓷材料。

4.权利要求3所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，所述工序(3)和工序(4)之间还包括将所述素坯排除有机物的工序。

5.权利要求3或4所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，在所述工序(2)中，合成温度范围为760℃～850℃，保温2～4h。

6.权利要求3或4所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，在所述工序(2)中，采用无水乙醇和氧化锆球作为球磨介质，将原料、氧化锆球和无水乙醇按照1∶1.2∶0.85的比例混合湿法球磨至所需粒度。

7.权利要求3或4所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，在所述工序(3)中，细磨采用去离子水和氧化锆球作为介质，将所述粉体、氧化锆球和去离子水按照质量比为1∶1.5∶1的比例混合湿法球磨至所需粒度。

8.权利要求3或4所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，在所述工序(4)中，使素坯在600℃～700℃温度范围内保温2～3小时以排除所述有机物。

9.权利要求3或4所述的PZT95/5铁电陶瓷材料制备方法，其特征在于，所述金属氧化物分别为Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、Nb₂O₅、CdO、Li₂CO₃。

10.一种由权利要求1或2任一项所述的由PZT95/5铁电陶瓷材料制备的压电元件，或由权利3至9中任意一项所述的制备方法获得的PZT95/5铁电陶瓷材料所制备的压电元件，其特征在于，所述压电元件的压电系数d₃₃＞65pC/N，剩余极化强度Pr＞35μC/cm²。