[发明专利]一种高温PIN-PHT压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述高温PIN-PHT压电陶瓷的化学通式为xPb(In_0.5Nb_0.5)O₃-(1-x)Pb(Hf_1-yTi_y)O₃，其中0.07≤x≤0.3，0.53≤y≤0.6；包括以下步骤：

步骤1、将In₂O₃粉体和Nb₂O₅粉体依次进行球磨、烘干、煅烧，得到InNbO₄前驱体粉体；步骤1按照以下步骤实施：

步骤1.1、将In₂O₃粉体和Nb₂O₅粉体按照摩尔比1:1进行称量并混合，形成混合粉体；

步骤1.2、将经步骤1.1得到的混合粉体依次进行球磨处理和烘干处理，得到混合干粉料；

其中，所述球磨处理的时间为10-15h，球磨介质为无水乙醇；无水乙醇的用量为：每克待球磨粉料要加入0.7ml～1.2ml无水乙醇，球料质量比为(1.5～3)：1；所述烘干处理的温度为40-50℃，时间为4-6h；

步骤1.3、将经步骤1.2得到的混合干粉料于大气气氛下1050℃～1150℃下恒温煅烧5.5h～7.5h；升温速率为4℃/min；再置于空气中自然冷却，得到InNbO₄前驱体粉料；

步骤2、将Pb₃O₄粉体、TiO₂粉体、HfO₂粉体和所述InNbO₄前驱体粉体进行预处理，得到预制混合粉料；将所述预制混合粉料进行磨细处理，得到预合成干粉料；步骤2中，所述预处理具体为：

首先，将Pb₃O₄粉体、TiO₂粉体、HfO₂粉体和所述InNbO₄前驱体粉体进行球磨处理，球磨时间为10h～15h；

其次，将球磨处理后的混合粉料置于烘箱中进行烘干处理，得到混合干粉料，所述烘干处理的温度为：40℃～50℃；

最后，将所述混合干粉料于大气气氛中850℃～950℃下恒温煅烧3.5h～4.5h，得到预制混合粉料；

步骤3、对预合成干粉料进行造粒、筛分后，得到待压粉料，对待压粉料进行压制，得到陶瓷生胚；

步骤4、对所述陶瓷生胚依次进行排胶和高温反应，得到高温PIN-PHT压电陶瓷。

2.根据权利要求1所述的高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述磨细处理为手工研磨或者球磨。

3.根据权利要求1所述的高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述造粒为：向预合成干粉料中加入粘结剂并搅拌；所述筛分为将造粒后的粉料进行过60-100目筛网，以剔除大粉粒。

4.根据权利要求3所述的高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为质量浓度为6-7％的聚乙烯醇溶液，所述粘结剂的加入量为：每克预合成干粉料中加入0.2ml的聚乙烯醇溶液。

5.根据权利要求1所述的高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述压制的压力为90Mpa～110Mpa，保压时间为3-5min。

6.根据权利要求1所述的高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述排胶的具体过程为：在大气气氛下，以2.5℃/min～3.5℃/min的速率升温至120℃，保温10min，之后以2.5℃/min～3.5℃/min的速率继续升温至600℃～700℃，保温2h。

7.根据权利要求1所述的高温PIN-PHT压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述高温反应为：在大气气氛下，以2.5℃/min～3.5℃/min的速率升温至1150℃～1300℃，保温1.5h～2.5h。