[发明专利]一种合成尺寸均匀、分散性好的片状铌酸钠粉体的方法

说明书

本发明涉及一种合成尺寸均匀、分散性好的片状铌酸钠粉体的方法，以Bi₂O₃，Nb₂O₅和K₂CO₃为原料，NaCl为熔盐，通过烧结和清洗之后得到片状Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈粉体，然后将其与K₂CO₃、熔盐NaCl用氧化锆球和乙醇进行辊磨，干燥后进行烧结，对烧结后的粉体进行清洗得到铌酸钠粉体。然后将得到的铌酸钠粉体进行超声处理以提高其均匀性和分散性。与现有技术相比，本发明制备得到的铌酸钠粉体尺寸更加均匀，团聚现象大大减弱，分散性得到很大提高，此结果对织构化无铅压电陶瓷织构度和压电性能的提升具有重大意义。

技术领域

本发明属于无铅压电陶瓷领域，尤其是涉及一种合成尺寸均匀、分散性好的片状铌酸钠粉体的方法。

背景技术

铅基压电材料由于其优异的压电性能和温度稳定性得到了广泛的应用。但是。随着人们环保意识的增强，压电陶瓷材料的无铅化成为了一个势在必行的趋势，因此无铅压电陶瓷的研究成为了一个紧迫的课题，而如何提高无铅压电陶瓷的压电性能和温度稳定性是问题的关键。2004年，Satio在Nature杂志上发表高性能KNN基织构化陶瓷之后，织构化技术被广泛关注(Y.Saito,H.Takao,T.Tani,T.Nonoyama,K.Takatori,T.Homma,T.Nagaya,M.Nakamura,Lead-free piezoceramics,Nature 432(2004)84–87)。实践证明，织构化技术在提高压电性能的同时还能提高其温度稳定性，是优化无铅压电陶瓷材料综合性能的有效方法。而该技术得以实施的关键的前提条件是制备出优质的模板材料。

铌酸钠NaNbO₃晶体由于具有钙钛矿结构，化学性质稳定，可定向的优势已被广泛研究。申请号为201410244828.1的中国专利公开了一种合成大长径比片状铌酸钠模板的制备方法并研究了熔盐的取代机理：1)以K₂CO₃为原料制备的铌酸钠片状粉体材料是(001)取向的单晶结构，厚度为0.5-1μm,尺寸分布在10-20μm之间，其制备的工艺条件为：原料配比n(Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈)/n(K₂CO₃)＝1:1.75,烧结温度为970℃,保温2小时；2)研究了Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈转变到NaNbO₃的取代机理，加入K₂CO₃或Na₂CO₃原料都可以制备出NaNbO₃片状模板材料。K₂CO₃或Na₂CO₃在合成的过程中起到一个转换媒介的作用，最后产物的种类取决于熔盐NaCl。但是利用该方法制备出的具有大长径比的NaNbO₃模板在辊磨和反复清洗的过程破坏了部分大的片状尺寸，使NaNbO₃模板尺寸很不均匀，且团聚现象严重，致使在流延的过程中NaNbO₃模板的定向程度受到限制，进而制约了织构化陶瓷性能的进一步提升。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种合成尺寸均匀、分散性好的片状铌酸钠粉体的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种合成尺寸均匀、分散性好的片状铌酸钠粉体的方法，反应式如下：