[发明专利]一种铋层状结构钛钽酸铋高温压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铋层状结构钛钽酸铋高温压电陶瓷材料，其特征在于：高温压电陶瓷材料的通式为Bi_3-xCe_xTiTaO₉，其中0＜x≤0.20。

2.根据权利要求1所述的高温压电陶瓷材料，其特征在于：x＝0.02、0.05、0.1。

3.一种如权利要求1所述的铋层状结构钛钽酸铋高温压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：以Bi₂O₃粉体、TiO₂粉体、Ta₂O₅粉体和CeO₂粉体为原料，按通式中Bi、Ti、Ta和Ce的化学计量比进行配料，预球磨，得混合粉料；

将所述混合粉料进行烘干，烘干后再进行预烧结，得到经过预烧结的粉料；

将所述经过预烧结的粉料进行二次球磨，得到经过二次球磨的粉料；

向所述经过二次球磨的粉料中加入粘合剂压制成陶瓷坯片，并进行排塑处理；

将排塑处理后的陶瓷坯片进行烧结，冷却得到高温压电陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述预球磨和二次球磨的球磨介质为去离子水；所述预球磨和二次球磨的球磨速率为200-250r/min。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：预球磨后的混合粉料的烘干温度为100-120℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：预烧结温度为800-900℃，预烧结的保温时间为3-6h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述粘合剂为重量百分含量为5％的聚乙烯醇水溶液；粘合剂的用量为二次球磨后粉料总重量的6-8％。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述排塑温度为600-700℃。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述烧结温度为1000-1200℃，烧结保温时间为2-4h；烧结升温速率为4-6℃/min。

10.利用权利要求3-9任一项所述的制备方法制备得到的高温压电陶瓷材料制备高温压电陶瓷的方法，具体步骤为：将高温压电陶瓷坯片进行抛光处理，抛光后通过烧银处理方法使坯片的上下表面被上银电极，烧银处理后对坯片进行极化处理得到铋层状结构Bi₃TiTaO₉高温压电陶瓷。

11.利用权利要求10所述的制备方法制备得到的高温压电陶瓷材料制备高温压电陶瓷的方法，其特征在于，所述烧银处理温度为500-600℃，烧银处理保温时间为1-2h。

12.利用权利要求10所述的制备方法制备得到的高温压电陶瓷材料制备高温压电陶瓷的方法，所述极化处理的温度为150-200℃，极化的电压为10-12kV/mm，极化的时间为20-40min。