[发明专利]一种无铅压电陶瓷性能调控的方法

权利要求书

1.一种无铅压电陶瓷性能调控的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、以钛酸铋钠Bi_0.5Na_0.5TiO₃基无铅压电陶瓷为主晶相，针对ABO₃型的Bi_0.5Na_0.5TiO₃结构中的A位进行高熵化处理，采用离子尺寸差δ(R_A)可进行相关元素优选，离子尺寸差计算公式如式（1）所示：

式（1）

其中， R_Ai是高熵陶瓷A位阳离子离子半径，c_i是高熵陶瓷A位阳离子离子浓度，当δ(R_A)＜6.5%，可形成单相高熵陶瓷；

S2、分别选取Bi₂O₃、Na₂CO₃、SrCO₃、CaCO₃、MgCO₃和TiO₂作为前驱材料，置于烘箱内，70^oC~120^oC烘干处理4~6h，去除所含水分，按照化学式Bi_0.2Na_0.2Sr_0.2Ca_0.2Mg_0.2TiO₃计算所需前驱材料用量，并采用精度为0.01mg的分析天平精确称量前驱材料；

S3、将称得前驱材料置于玛瑙球磨罐中，以玛瑙球为研磨球，无水乙醇为球磨介质，球、料和酒精比：6:1:1.2，球磨参数：300 转/分钟，采用行星式球磨机球磨24h后烘干，得粉体材料；

S4、将所得的粉体材料置于坩埚中，采用箱式炉， 800^oC热处理4h后，进行二次球磨，获得Bi_0.2Na_0.2Sr_0.2Ca_0.2Mg_0.2TiO₃高熵粉体；

S5、将钛酸钡烘干后，采用精度为0.01mg的分析天平精确称量钛酸钡用

量，在Bi_0.2Na_0.2Sr_0.2Ca_0.2Mg_0.2TiO₃与钛酸钡BaTiO₃的准同型相界处制备0.94Bi_0.2Na_0.2Sr_0.2Ca_0.2Mg_0.2TiO₃-0.06 BaTiO₃高熵陶瓷；

S6、将高熵粉体与钛酸钡混合料置于玛瑙球磨罐中，以玛瑙球为研磨球，无水乙醇为球磨介质，球、料和酒精比：6:1:1.2，球磨参数：300 转/分钟，采用行星式球磨机球磨24h后，采用冷冻干燥法烘干物料；

S7、采用聚乙烯醇作为造粒剂，对所得干燥的混合料造粒过筛后，采用冷等静压成型，得预烧坯体尺寸为：φ10 × 0.2 mm；

S8、采用箱式炉对高熵陶瓷预烧坯体进行烧结，具体烧结工艺参数为：从室温以5^oC/min升温至1250^oC并保温2h，再以10^oC/min的降温速率，降温至室温，即得综合性能优异的压电陶瓷。