[发明专利]一种高性能压电陶瓷材料、其制备方法以及压电陶瓷材料制品

说明书

本发明非金属材料领域，提供了一种高性能压电陶瓷材料，包括物质的量之比为：(1‑x‑y‑z‑w):z:y:x:w:(1‑x):x:3的钠元素、钾元素、锂元素、钙元素、稀土元素、铌元素、锡元素以及氧元素组成,其中x＝0.02～0.06,y＝0.02～0.08,z＝0.35～0.50,w＝0.001～0.004。该高性能压电陶瓷材料压电性好、可见光透过率高以及发光性能好。本发明还提供了一种高性能压电陶瓷材料的制备方法，包括根据上述高性能压电陶瓷材料各元素比计算所用原料质量分数并进行备料，然后将原料混合煅烧。该方法能够制得上述高性能压电陶瓷材料。本发明还提供了一种压电陶瓷材料制品，具有上述优点。

技术领域

本发明涉及非金属材料领域，具体而言，涉及一种高性能压电陶瓷材料、其制备方法以及压电陶瓷材料制品。

背景技术

传统压电陶瓷是一类能够实现机械能与电能相互转换的功能材料，在传感器领域有着广泛的应用。近年来，工程技术人员除了在无铅压电陶瓷方面做了大量研究，希望能用环保的无铅压电陶瓷来替代当前大量使用的含铅压电陶瓷，同时也在探索传统压电陶瓷在储能、光电等新领域的应用，期待在一种压电材料中实现多个功能响应。

发明内容

本发明提供了一种高性能压电陶瓷材料，旨在改善现有的压电陶瓷材料性能单一且一般的问题。

本发明提供了一种高性能压电陶瓷材料的制备方法，能够制得具有压电性好、可见光透过率高以及发光性能好的高性能压电陶瓷材料。

本发明还提供了一种压电陶瓷材料制品，该制品压电性好、可见光透过率高以及发光性能好。

本发明是这样实现的：

一种高性能压电陶瓷材料，该高性能压电陶瓷材料包括物质的量之比为：

(1-x-y-z-w):z:y:x:w:(1-x):x:3的钠元素、钾元素、锂元素、钙元素、稀土元素、铌元素、锡元素以及氧元素组成,其中x＝0.02～0.06, y＝0.02～0.08,z＝0.35～0.50,w＝0.001～0.004。

一种高性能压电陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

按照钠元素、钾元素、锂元素、钙元素、稀土元素、铌元素、锡元素以及氧元素的物质的量之比为(1-x-y-z-w):z:y:x:w:(1-x):x:3，其中x＝0.02～0.06,y＝0.02～0.08,z＝0.35～0.50,w＝0.001～0.004，计算所要用到的碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、稀土氧化物、五氧化二铌以及氧化锡的质量分数，根据得到的质量分数称量碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、稀土氧化物、五氧化二铌以及氧化锡以备用。

将碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、稀土氧化物、五氧化二铌以及氧化锡混合后得到的混合物煅烧。

一种压电陶瓷材料制品，压电陶瓷材料制品采用上述的高性能压电陶瓷材料制得。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的高性能压电陶瓷材料，由于其包括钠元素、钾元素、锂元素、钙元素、稀土元素、铌元素、锡元素以及氧元素，且上述元素具有合理的配比使得高性能压电陶瓷材料具有高压电性、高透光性以及具备高发光性克服了现有的压电材料性能单一且性能不高的问题，有望在光电传感、光电集成、光电耦合的领域得到应用。

本发明通过上述设计得到的高性能压电陶瓷材料的制备方法能够制备上述的高性能压电陶瓷材料，且操作方法简单。

本发明通过上述设计得到的压电陶瓷材料制品，由本发明提供的高性能压电陶瓷材料制成，因此具备高压电性、高透光性以及高发光性。

附图说明