[发明专利]一种无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，其包括：

制备基体陶瓷粉体：以碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸钙、五氧化二铌、氧化锑、氧化锡为原料按照化学式(Na_1-x-y-zK_xLi_yCa_z)(Nb_1-u-zSb_uSn_z)O₃进行第一次预处理，得到第一混合粉末，其中，所述化学式中x＝0.40～0.50，y＝0.02～0.10，z＝0.02～0.8，u＝0.02～0.10；对所述第一混合粉末依次进行第一次煅烧和第一次后处理；

制备低温烧结助剂：按照化学式Ba(Cu_1/2W_1/2)O₃，以碳酸钡、氧化铜、氧化钨为原料进行第二次预处理，得到第二混合粉末；对所述第二混合粉末进行第二次煅烧后，与CuO粉末混合，并进行第二次后处理；低温烧结粉体的合成：将所述基体陶瓷粉体和所述低温烧结助剂进行第三次预处理，得到第三混合粉末，其中，所述低温烧结助剂占所述第三混合粉末总质量的0.5％-2.0％；对所述第三混合粉末依次进行第三次煅烧和第三次后处理；

陶瓷成型烧结：将所述低温烧结粉体与有机黏结剂、增塑剂、有机溶剂以及分散剂进行第四次预处理，制得流延浆料；对所述流延浆料依次进行流延、叠层、等静压、冲片，制成陶瓷生坯；对所述陶瓷生坯依次进行高温处理、烧结和电极印刷处理，对经过高温处理过的陶瓷生坯进行烧结时，烧结温度为950-1020℃。

2.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述第一次预处理过程依次包括称量、混合、研磨和干燥，且经过第一次预处理后得到的所述第一混合粉末的平均粒径在5μm以下；所述第一次煅烧的煅烧温度为750-900℃；所述第一次后处理过程中依次包括研磨和干燥，且经过第一次后处理后，得到的所述基体陶瓷粉体的平均粒径在0.8-2μm。

3.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述第二次预处理过程依次包括称量、混合、研磨和干燥；所述第二次煅烧的煅烧温度为700-900℃；经过所述第二次煅烧后的粉末与CuO粉末的混合质量比为1：2-2：1；所述第二次后处理依次包括研磨和干燥，经过第二次后处理后，得到的所述低温烧结助剂的平均粒径在0.3μm以下。

4.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述第三次预处理依次包括称量、混合、搅拌和干燥；所述第三次煅烧的煅烧温度为800-900℃，时间保持在10-60min；所述第三次后处理包括研磨。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述有机黏结剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述有机溶剂为无水乙醇与甲苯的混合物。

6.根据权利要求5所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述第四次预处理依次包括混合搅拌、消泡和过滤。

7.根据权利要求5所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，经过流延得到的膜片厚度为10-300μm。

8.根据权利要求5所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，对所述陶瓷生坯进行高温处理过程中，以所述陶瓷生坯中含有的所述有机黏结剂完全挥发掉为结束点。

9.根据权利要求8所述的无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，对经过高温处理过的陶瓷生坯进行烧结时，烧结保温时间为30-200min；在进行电极印刷处理过程中，依次包括对经过烧结过后的样品进行两面银电极的印刷和700-800℃的处理。

10.一种无铅压电陶瓷，其特征在于，所述无铅压电陶瓷根据权利要求1-9任意一项所述的无铅压电陶瓷的制备方法制得。