[发明专利]具有负电卡效应的钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种具有负电卡效应的钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷，其特征在于，所述钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷的化学组成为Bi_4-xCe_xTi_2.98(WNb)_0.01O₁₂，其中0＜x≤0.07。

2.根据权利要求1所述的钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷，其特征在于，所述钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷于50-100 kV/cm的电场强度下在30-150 °C的温度区间内具有负电卡效应。

3.根据权利要求1或2所述的钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷，其特征在于，0.03≤x≤0.06。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有负电卡效应的钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤（1）按照钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷的化学计量比称取Bi₂O₃、TiO₂、WO₃、Nb₂O₅、CeO₂以作为原料；

步骤（2）将原料一次球磨得到混合料；将混合料烘干、研磨和过筛后，经过预压成型并煅烧得到煅烧块体；将煅烧块体进行二次球磨和烘干，得到陶瓷粉体；

步骤（3）向陶瓷粉体中加入粘结剂进行造粒；将造粒得到的颗粒陈化后压制成型制得陶瓷素坯；

步骤（4）对陶瓷素坯进行排塑；

步骤（5）将完成排塑的陶瓷素坯进行烧结，得到所述具有负电卡效应的钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉体的粒径为0.1-5μm。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇；所述粘结剂占陶瓷粉体的质量比为5-10%。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，排塑条件为以不高于2 °C/min的升温速率升温至650-750 °C并保温1-4小时。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，烧结条件为以2-3 °C/min的升温速率升温至1000-1200 °C并保温1-4小时，随炉冷却至室温。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述一次球磨和二次球磨为湿式球磨；在一次球磨和二次球磨过程中，原料：磨球：酒精的质量比＝1:(1-2):(0.5-1)，球磨时间为3-8小时。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括对钛酸铋基铋层状结构无铅压电陶瓷进行印银处理。