[发明专利]一种钛酸铋高温压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钛酸铋高温压电陶瓷材料，其特征在于，所述钛酸铋高温压电陶瓷材料的化学式为Bi_4-xTi₃O_12-1.5x，其中，0＜x≤0.80；采用Bi³⁺离子缺量形成A位空位，从而实现钛酸铋高温压电陶瓷材料性能的提升；所述钛酸铋高温压电陶瓷材料为铋层状结构压电陶瓷材料，所述铋层状结构压电陶瓷材料在室温条件下的压电系数d₃₃至少为10 pC/N以上。

2.根据权利要求1所述的钛酸铋高温压电陶瓷材料，其特征在于，0.05≤x≤0.50。

3.根据权利要求1所述的钛酸铋高温压电陶瓷材料，其特征在于，所述钛酸铋高温压电陶瓷材料的居里温度为650℃以上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钛酸铋高温压电陶瓷材料，其特征在于，所述铋层状结构压电陶瓷材料在室温条件下的压电系数d₃₃至少为15 pC/N以上。

5.根据权利要求4所述的钛酸铋高温压电陶瓷材料，其特征在于，所述铋层状结构压电陶瓷材料在室温条件下的压电系数d₃₃至少为20 pC/N以上。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的钛酸铋高温压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，按照钛酸铋高温压电陶瓷材料的化学式Bi_4-xTi₃O_12-1.5x，将Bi₂O₃粉体和TiO₂粉体进行混合、合成、成型、烧结，得到所述钛酸铋高温压电陶瓷材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述合成的温度为600～1000℃，保温时间为1～10小时。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述合成的升温速率不超过2℃/分钟。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1000～1300℃，保温时间为不超过10小时。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的升温速率不超过5℃/分钟。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在合成之后，将合成得到的原料粉体和粘结剂混合，再进行成型；所述粘结剂选自聚乙烯醇，加入量为Bi₂O₃粉体和TiO₂粉体总质量的5wt%～7 wt%。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在烧结之前，将成型得到的陶瓷素坯进行排胶；所述排胶的温度为650℃～750℃，时间为1～5小时。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述排胶的升温速率不超过2℃/分钟。

14.根据权利要求6-13中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所得钛酸铋高温压电陶瓷材料进行烧银和极化处理。