[发明专利]一种低温制备的具有超高压电常数的PZT基压电陶瓷

权利要求书

1.一种低温制备的具有超高压电常数的PZT基压电陶瓷，其特征在于该压电陶瓷的化学通式为Pb_{1‒x‒y‒v}Li_xCa_y[Ni_1/3Nb_2/3]_u(Sm,Eu,Gd)_v(Ti,Zr)_1‒uO₃表示，0≤x≤0.025，0≤y≤0.001, 0.1≤u≤0.6, 0.01≤v≤0.025。

2.权利要求1所述低温制备的超高压电常数的PZT基压电陶瓷的电学性能，其特征在于低温制备得到超高压电常数：

在900~960 °C的烧结温度下制备得到了PZT基压电陶瓷材料，其超高（d₃₃900 pC/N）的压电常数为d₃₃ =936 pC/N。

3.权利要求1所述低温制备的超高压电常数的PZT基压电陶瓷的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：

(1)PZT基压电陶瓷粉体的制备

按照通式Pb_{1‒x‒y‒v}Li_xCa_y[Ni_1/3Nb_2/3]_u(Sm,Eu,Gd)_v(Ti,Zr)_1‒uO₃表示，0≤x≤0.025，0≤y≤0.001, 0.1≤u≤0.6, 0.01≤v≤0.025，计算称量各原料，将各原料通过球磨破碎并混合均匀后，在750 ~850 °C下保温2~4 h，保温结束后冷却至室温并再次球磨破碎，得到PZT基压电陶瓷粉体；

(2) 造粒压片

向步骤（1）所得PZT基压电陶瓷粉体中加入聚乙烯醇溶液进行造粒，然后将所得粒料压制成片，得到PZT基压电陶瓷片；

(3) 排胶烧结

将步骤（2）所得PZT基压电陶瓷片排胶后在900~960 °C下保温烧结2~4 h，得到烧结PZT改性压电陶瓷片；

(4) 极化

将步骤（3）所得烧结PZT改性压电陶瓷圆片表面涂覆5~15 wt%的银浆后，在650~750 °C下保温烧结10~20 min，保温结束后冷却至室温，然后在硅油中进行极化，得到低温制备的高性能PZT基压电陶瓷。

4.根据权利要求2所述低温制备的高性能PZT基压电陶瓷的电学性能，其特征在于目前的具有超高（d₃₃900 pC/N）压电常数的压电陶瓷都是在超过1000 °C的烧结温度下制备的，权利要求2所述是在在900~960 °C的烧结温度下制备。

5.根据权利要求3所述低温制备的高性能PZT基压电陶瓷的制备方法，其特征在于步骤（1）中两次球磨的具体工艺为：以无水乙醇为分散介质，按照各原料总量与无水乙醇的质量比为1:1.5将各原料和无水乙醇加入球磨罐中，在行星球磨机上以100~450 rmp的转速球磨10~24 h，球磨后进行干燥。

6.根据权利要求3所述低温制备的高性能PZT基压电陶瓷的制备方法，其特征在于所述干燥是在在烤灯下烘烤2~3小时。