[发明专利]可用于500℃以下振动测量的SBT基压电陶瓷及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种可用于500 ℃以下振动测量的SBT基压电陶瓷，其特征在于：该压电陶瓷组分组成如下通式所示：

Sr_1-3x/2A_xBi₄Ti₄O₁₅ +y wt % M_αO_β

通式中，A为Gd或Ce中的一种，M_αO_β为MnO₂、Cr₂O₃、Gd₂O₃或CeO₂中的一种，y wt %表示对应组分占Sr_1-3x/2A_xBi₄Ti₄O₁₅的质量百分比；

其中，Gd或Ce对SrBi₄Ti₄O₁₅钙钛矿层A位的Sr进行取代，M_αO_β进入铋氧层中形成缺陷偶极子；

x、y取值分别为：当A为Gd时，x=0.053；当A为Ce时，x=0.04；y=0.2；

所述可用于500 ℃以下振动测量的SBT基压电陶瓷的制备步骤包括：

（1）配料/球磨：以SrCO₃、Bi₂O₃、TiO₂、Gd₂O₃、CeO₂为原料，根据化学通式Sr_1-3x/2A_xBi₄Ti₄O₁₅确定的各组分配方量进行称量配料，将配好的原料进行球磨，充分球磨后经干燥处理得到干粉料，将干粉料在800~900 ℃下保温敞开煅烧2~4 h，保温结束后冷却至室温，得到SBT基压电陶瓷前驱体；

将所得SBT基压电陶瓷前驱体精确称重，按其质量的y wt %再添加MnO₂、Cr₂O₃、Gd₂O₃或CeO₂中的原料进入前驱体，充分球磨后经干燥处理得到SBT基压电陶瓷粉料；

（2）造粒/成型：将步骤（1）所得SBT基压电陶瓷粉料进行造粒得到粒料，并将所得粒料用模具压制成型，得到SBT基压电陶瓷坯体；

（3）排胶/烧结：将步骤（2）得到的SBT基压电陶瓷坯体排胶后在1050～1250 ℃下保温密闭烧结1~4 h，保温结束后冷却至室温，得到SBT基压电陶瓷片；

（4）被银/极化：将步骤（3）所得SBT基压电陶瓷片表面涂覆银浆后，在600~800 ℃保温5~15 min，保温结束后冷却至室温，然后将被银后的SBT基压电陶瓷片放入硅油中进行极化，带电降至室温后，得到SBT基压电陶瓷元件。

2.根据权利要求1所述的可用于500 ℃以下振动测量的SBT基压电陶瓷，其特征在于：步骤（1）中所述球磨是以无水乙醇为分散介质，在转速为100~500 rpm的行星球磨机上球磨5~12 h。

3.根据权利要求1所述的可用于500 ℃以下振动测量的SBT基压电陶瓷，其特征在于：步骤（1）中所述干燥是将球磨后的浆料在鼓风干燥箱中烘干至恒重。