[发明专利]一维金属掺杂的钙钛矿型铌酸盐压电材料及其制备方法和柔性压电薄膜及其应用

权利要求书

1.一种一维金属掺杂的钙钛矿型铌酸盐压电材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将五氧化二铌、第一过渡金属氧化物、可选的第一碱金属盐或碱土金属盐、第一熔盐与醇进行熔融以及焙烧处理，得到非钙钛矿型铌酸盐；

(2)将所述非钙钛矿型铌酸盐作为模板，然后将所述模板与可选的第二过渡金属氧化物、第二碱金属盐或碱土金属盐、第二熔盐混合后进行焙烧处理，得到一维金属掺杂的钙钛矿型铌酸盐压电材料；

其中，所述一维金属掺杂的钙钛矿型铌酸盐压电材料为棒状，平均长度为0.1-1000μm，平均直径为10-5000nm，以及所述一维金属掺杂的钙钛矿型铌酸盐压电材料的表达式为ABO₃，其中，A为所述第一碱金属盐或碱土金属盐与所述第二碱金属盐或碱土金属盐所引入的掺杂金属，B为所述五氧化二铌及所述第一过渡金属氧化物和所述第二过渡金属氧化物所引入的掺杂金属，且以所述一维金属掺杂的钙钛矿型铌酸盐压电材料的总摩尔量为基准，金属A的总摩尔量、金属B的总摩尔量与压电材料的总摩尔量比为1：1：1。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，五氧化二铌、所述第一过渡金属氧化物、所述第一碱金属盐或碱土金属盐和所述第一熔盐的用量的摩尔比为1：(0.001-0.8)：(0-0.8)：(1-100)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述非钙钛矿型铌酸盐、所述第二过渡金属氧化物、所述第二碱金属盐或碱土金属盐和所述第二熔盐的用量的摩尔比为1：(0-0.5)：(0.1-50)：(1-200)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一过渡金属氧化物与所述第二过渡金属氧化物的用量的重量比为1：(0-500)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一熔盐与所述第二熔盐的用量的重量比为1：(0.01-200)。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述第一过渡金属氧化物与所述第二过渡金属氧化物相同或不同，所述第一过渡金属氧化物与所述第二过渡金属氧化物各自独立地选自TiO₂、Y₂O₃、Sc₂O₃、ZrO₂、HfO₂、V₂O₅、Ta₂O₅、MnO₂、Fe₂O₃、CoO₂、NiO、Ni(OH)₂、CuO₂、Al₂O₃、ZnO、Sb₂O₃、Sb₂O₅和Bi₂O₃中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一碱金属盐或碱土金属盐与所述第二碱金属盐或碱土金属盐相同或不同，所述第一碱金属盐或碱土金属盐与所述第二碱金属盐或碱土金属盐各自独立地选自Li₂CO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、CaCO₃、SrCO₃、BaCO₃、LiNO₃、NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂、Sr(NO₃)₂和Ba(NO₃)₂中的一种或多种。

8.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述第一熔盐与所述第二熔盐相同或不同，所述第一熔盐与所述第二熔盐各自独立地选自卤化物和/或硝酸盐。