[发明专利]一种利用湿化学法制备铌酸钾钠的方法

说明书

本发明公开了一种利用湿化学法制备K_0.5Na_0.5NbO₃的方法，先将30g Nb₂O₅溶解于120ml氢氟酸，水浴加热，冷却后滴加氨水得到浑浊液，抽滤，加入去离子水，搅拌至上层清液ph＝7，下层形成沉淀；再称取120g柠檬酸，制成柠檬酸溶液，并将上述沉淀溶于其中，形成铌酸溶液，备用；再对原料K₂CO₃和Na₂CO₃分别100℃烘焙处理；另称量柠檬酸35g制成柠檬酸溶液，再将处理后的7.7991g K₂CO₃和5.8310g Na₂CO₃溶于其中，并将此混合溶液溶于备用的铌酸溶液中，得到新的混合溶液；再按照前述柠檬酸质量总合与乙二醇摩尔比为1:6的比例称取乙二醇加入到新的混合溶液中，水浴加热得到凝胶，凝胶煅烧后即为Na_0.5K_0.5NbO₃白色粉末，为钙钛矿结构，完全符合使用要求。

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种利用湿化学法制备铌酸钾钠的方法。

背景技术

(K_0.5Na_0.5)NbO₃(缩写为KNN)压电陶瓷材料属于钙钛矿型结构，它具有较高的压电常数和高的居里温度(T_C～420℃)，被视为能够替代传统Pb(Zr,Ti)O₃等含铅压电陶瓷的一种无铅钙钛矿陶瓷材料。但是，Na和K在高温烧结过程中，有较强的挥发性，因此采用传统固相烧结法难以制备出纯的而且高致密的KNN压电陶瓷材料，不致密的陶瓷电学性能差而且不稳定。本申请提出一种利用湿化学法制备KNN的方法。

发明内容

本发明的目的，是为了克服现有技术采用传统固相烧结法难以制备出纯的而且高致密的(K_0.5Na_0.5)NbO₃压电陶瓷材料的状况，提供一种利用湿化学法制备居里温度和压电常数较高的(K_0.5Na_0.5)NbO₃的方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种利用湿化学法制备K_0.5Na_0.5NbO₃的方法，具有如下步骤：

(1)按照每30g Nb₂O₅与120ml氢氟酸的比例，溶解后倒入塑料瓶内；

(2)将步骤(1)配制的液体溶液放入水浴锅内，水浴加热20小时；

(3)将步骤(2)水浴加热后的液体溶液于室温冷却，冷却后，滴加氨水，待没有氨气气体产生，确保氨水与氢氟酸完全反应，此时该溶液为浑浊液；

(4)对步骤(3)的浑浊液体进行抽滤，抽滤后加入去离子水，用玻璃棒搅拌至上层清液ph＝7，下层形成沉淀；

(5)称取120g柠檬酸，完全溶于去离子水形成柠檬酸溶液；再将步骤(4)的沉淀溶于该柠檬酸溶液中，搅拌至完全溶解形成铌酸溶液；用保鲜膜封口，存好备用；

(6)对原料K₂CO₃和Na₂CO₃分别进行100℃烘焙处理；

(7)另称量柠檬酸35g，完全溶于去离子水中形成柠檬酸溶液；

(8)称量7.7991g K₂CO₃和5.8310g Na₂CO₃溶解到步骤(7)的柠檬酸溶液中，搅拌至完全溶解；