[发明专利]一种抗还原铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种抗还原铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，其特征在于：其化学式如下：

(1-x)K_0.5Na_0.5NbO₃-xBi_0.5Na_0.5ZrO₃+y％M；

其中，x、y表示压电陶瓷体系中的摩尔分数，0.03≤x≤0.06，0≤y≤1；M表示二价锰化合物。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷，其特征在于：所述二价锰化合物为MnCO₃、MnO或MnS。

3.权利要求1或2所述的抗还原铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

(1)以Na₂CO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅、ZrO₂、Bi₂O₃和所述二价锰化合物为原料，按照所述化学式进行配料，然后依次进行球磨、烘干和煅烧；

(2)将步骤(1)中所述煅烧后得到的瓷料依次进行球磨、造粒、压制成型、排胶和烧结；

(3)将步骤(2)中所述烧结后得到的陶瓷片依次镀银电极和极化，即可得到所述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述球磨以无水乙醇为介质，所述介质的质量为原料总质量的13～15倍；所述球磨的转速为250～350转/分钟，球磨时间为20～30小时；和/或，

所述烘干的温度为70～80℃，时间为3～5h；和/或，

所述煅烧的温度为800～900℃，时间为3～6小时。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述球磨以无水乙醇为介质，所述介质的质量为瓷料总质量的13～15倍；所述球磨的转速为250～350转/分钟，球磨时间为20～30小时；和/或，

所述造粒中所采用的粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛；所述粘合剂的质量为物料总质量的5％～7％。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述排胶的步骤如下：以180～200℃/h的升温速率升温到350～400℃并保温1～2h。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述烧结的温度为1120～1140℃，时间为2～4h。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述烧结在还原气氛中进行，所述还原气氛的氧分压Po₂为1×10^-10～1×10^-12atm；和/或，所述还原气氛由体积分数为95％的H₂和体积分数为5％的N₂组成。

9.根据权利要求3-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述镀银电极采用烧渗的方法，所述烧渗的温度为550～600℃，时间为20～30分钟；和/或，

所述极化在硅油中进行，极化温度为25～80℃，极化电场为3～4kV/mm，极化时间为20～30min。

10.权利要求1或2所述的抗还原铌酸钾钠基无铅压电陶瓷在制备多层压电陶瓷驱动器中的应用。