[发明专利]具有优异温度稳定性的无铅织构化陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.具有优异温度稳定性的无铅织构化陶瓷，其特征在于，该陶瓷材料的化学组成符合化学通式 (0.99-x)(K_0.48Na_0.52)(Nb_0.96Sb_0.04)O₃-0.01BaHfO₃-x(Bi_0.5Na_0.5)ZrO₃，其中x为(Bi_0.5Na_0.5)ZrO₃组元占陶瓷组分的摩尔比，且0.025≤x≤0.05。

2.根据权利要求1所述的具有优异温度稳定性的无铅织构化陶瓷，其特征在于，x =0.03或0.04。

3.如权利要求1所述的具有优异温度稳定性的无铅织构化陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

1) 前驱体基料的制备：以K₂CO₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅、Sb₂O₃、BaCO₃、ZrO₂、Bi₂O₃、HfO₂为原料，按照化学通式的配比备料称量，经球磨、预烧、二次球磨、烘干、过筛得到前驱体基料；

2) NaNbO₃模板籽晶的制备：运用两步熔盐法制备具有高长径比的片状NaNbO₃模板；

3) 将前驱体基料与NaNbO₃模板、MnO₂助烧剂混合，加入锆球及溶剂，搅拌12-15 h后再加入LS有机粘结剂继续搅拌3-5 h，获得具有一定粘性和流动性的流延浆料；

4) 将流延浆料在玻璃板上流延，流延后平放静置，待条带干燥后刮下并切割成薄片，然后叠片并热压成型获得陶瓷生坯；

5) 将陶瓷生坯排粘后，采用两步烧结工艺进行烧结，再随炉冷却制备得到无铅织构化陶瓷。

4.根据权利要求3所述的具有优异温度稳定性的无铅织构化陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤2）具体采用以下步骤：

（2-1）利用熔盐法制备前驱体Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈：按照摩尔比为(6-7):(6-7):(9-10)混合原料Bi₂O₃、Na₂CO₃、TiO₂，添加NaCl作为熔盐，NaCl的质量为Bi₂O₃、Na₂CO₃和TiO₂总质量的1-2倍，球磨12-24 h，球磨均匀后烘干，然后在1100-1150 ^oC烧结2-5 h，加入去离子水并放入烘箱中使NaCl慢慢析出，重复几次后待块体变成粉体后，使用去离子反复抽滤洗去剩余的熔盐NaCl；

（2-2）制备NaNbO₃模板：按照摩尔比为1:(1.8-2.2) 称取Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈和Na₂CO₃，添加NaCl作为熔盐，NaCl的质量为Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈和Na₂CO₃总质量的1-2倍，在辊磨机上混合8-12h，然后将混合均匀的粉体在970-1000 ^oC烧结2-5 h，加入去离子水，放入烘箱中使NaCl慢慢析出，重复几次操作后用去离子水反复抽滤洗去剩余的熔盐NaCl，然后再用稀硝酸反复清洗，除去模板中的Bi₂O₃，最后将剩余的粉体在100-120 ^oC烘干得到NaNbO₃模板。