[发明专利]一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料，其特征在于，其配方组成为：xPb(Ni_1/3Ti_2/3)O₃-(1-x)Pb(Zr_yTi_1-y)O₃+awt.％(cPbO-dCuO),其中x＝0.34-0.36,y＝0.4-0.42,a＝0-2,c＝0.75-0.8,c+d＝1。

2.一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、Nb₂O₅、NiO原料按xPb(Ni_1/3Ti_2/3)O₃-(1-x)Pb(Zr_yTi_1-y)O₃化学计量比进行配料，其中x＝0.34-0.36,y＝0.4-0.42,湿法球磨使其均匀混合，然后烘干，预烧；

步骤2：将步骤A预烧后的粉料粉碎，称量质量，按照awt.％(cPbO-dCuO)来称取Pb₃O₄和CuO的质量，其中计算的PbO质量需换算成Pb₃O₄的质量，a＝0-4，c＝0.75-0.8,c+d＝1，加入预烧后的粉料中，细磨。然后烘干，造粒，并压制成陶瓷坯体；

步骤3：将步骤B所得的陶瓷坯体进行烧结，然后上电极，极化。

3.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中Pb₃O₄纯度大于98％、ZrO₂纯度大于99.5％、TiO₂纯度大于99.8％、Nb₂O₅纯度大于99.99％、NiO纯度大于99％、CuO纯度大于99％。

4.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中的分散剂均为去离子水，球磨转速均为250r/min,其中步骤1的球磨时间为2h，步骤3种细磨时间为4h。

5.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中的烘干温度均为100-130℃。

6.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的预烧是在800-900℃下保温2-3h，升温速率为2-4℃/min。

7.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中awt.％是预烧后剩余粉料质量的a％，c和d是PbO和CuO分别占awt.％(cPbO-dCuO)的摩尔比例。

8.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中造粒是添加5-10wt.％去离子水作为粘结剂，步骤2中成型压力为2-4Mpa,保压时间为10-20s。

9.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中陶瓷坯体烧结是在900-1000℃下保温3-5小时，升温速率为2-4℃/min。

10.根据权利要求2所述的一种低温烧结铌镍-锆钛酸铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中极化是在40-60℃、2-4kv/mm下极化10-30min。