[发明专利]压电材料、压电材料制备方法及用途

权利要求书

1.一种压电材料制备方法，其特征在于，包括：

根据稀土元素掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅的化学式中的摩尔计量比称取各组分的原料；

在干燥的惰性气氛下，向2-甲氧基乙醇中加入称取的所述各组分的原料，进行蒸馏和回流，以形成络合物前体；

将聚乙烯吡咯烷酮的2-甲氧基乙醇溶液加入到所述络合物前体中，以形成均匀的前驱体溶液；

将所述前驱体溶液加入静电纺丝设备的储液器中，进行纺丝；

将收集到的纺丝进行退火处理，以形成稀土元素掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅微纳米纤维，所述退火处理的退火温度介于700～1000℃，保温时间介于2～5h。

2.根据权利要求1所述的压电材料制备方法，其特征在于，所述稀土元素掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅的化学式为RE-Pb(Nb_2/3Mg_1/3)O₃-xPbTiO₃

其中，x的介于0.2～0.55之间，RE为稀土元素，稀土元素的掺杂量介于0～10mol％之间。

3.根据权利要求2所述的压电材料制备方法，其特征在于，所述稀土元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇所构成群组中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的压电材料制备方法，其特征在于，在称取铅原料的时，额外称取3～7mol％的铅原料。

5.根据权利要求1所述的压电材料制备方法，其特征在于，进行纺丝时工艺参数包括：纺丝电压介于15kV～24kV之间，推进速度介于0.05～0.15mL/min，纺丝喷头与接收器之间的距离介于10～20厘米。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的压电材料制备方法，其特征在于，所述在干燥的惰性气氛下，在2-甲氧基乙醇中蒸馏和回流称取的所述各组分的原料，以形成络合物前体的步骤包括：

在干燥的惰性气氛下，向2-甲氧基乙醇中添加称取的铌原料和镁原料，整流和回流第一设定时间后，向其中第一设定量的水，以使所述铌原料和所述镁原料发生水解，形成第一混合溶液；

在干燥的惰性气氛下，将铅原料、钛原料及钐原料加入到2-甲氧基乙醇中，加热蒸馏，以形成第二混合溶液；

将所述第二混合溶液加入到所述第一混合溶液中，蒸馏和回流第二设定时间，以形成所述络合物前体。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法制备的压电材料，其特征在于，所述压电材料为稀土元素掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅微纳米纤维。

8.根据权利要求7所述的制备方法制备的压电材料，其特征在于，所述稀土元素掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅微纳米纤维的直径介于70～400nm。

9.一种压电发电机，其特征在于，所述压电发电机采用权利要求7或8所述的压电材料。