[发明专利]钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料的化学组成为：

(1-x)(Bi_0.5Na_0.5)_0.935Ba_0.065Ti_0.985(Fe_0.5Sb_0.5)_0.015O₃-xSrFeCo_0.5O_y，其中x=0.000~0.015，优选为0.002~0.012。

2.一种制备权利要求1所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的方法，其特征在于，采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法与固相合成法两步制备得到钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）将化学纯或分析纯的Sr(NO₃)₂、 Co(NO₃)₂·6H₂O 和Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于无水乙醇中，将柠檬酸溶于去离子水中，将锶盐、钴盐、铁盐的无水乙醇溶液与柠檬酸的水溶液混合，经烘干、煅烧得到SrFeCo_0.5O_y的粉体材料；

（b）将碳酸钠、碳酸钡、三氧化二铁、氧化锑、二氧化钛、氧化铋和所述步骤（a）制备得到的SrFeCo_0.5O_y混合，经球磨，烘干，成型和烧结得到钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（a）中，所述烘干后得到干凝胶，所述烘干温度为80-90℃，优选为85℃；所述烘干时间为20-30h，优选为24h。

5.根据权利要求3所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（a）中，所述煅烧温度为800-900℃，优选为850℃；所述煅烧时间为2-5h，优选为3h。

6.根据权利要求3所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（b）中，所述成型压力为100～200MPa，优选为150MPa。

7.根据权利要求3所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（b）中，所述烧结温度为950-1100℃，优选为1050℃。

8.根据权利要求3所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（b）中，所述球磨时间为6-9h，优选为8h。

9.根据权利要求1所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述SrFeCo_0.5O_y由柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备，配制柠檬酸溶液的络合剂/硝酸根摩尔比为m=0.40~0.80，优选为m=0.60，其中m=n(COOH)^-/n(NO₃)^-。

10.一种如权利要求1所述的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料或权利要求2-9任一项所述的制备方法制备得到的钛酸铋钠基压电/电致伸缩无铅陶瓷材料在制造换能器、驱动器或高精度位移传感器中的应用。