[发明专利]具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷，其特征在于，该铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷的化学通式为0.99K_0.5Na_0.5Nb_1-xTa_x-0.01Bi(Ni_2/3Nb_1/3)O₃ + 4 wt.% NaNbO₃，其中，0.04 ≤ x ≤ 0.12。

2.根据权利要求1所述的一种具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷，其特征在于，x = 0.04，0.06，0.09，0.12。

3.根据权利要求1所述的一种具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷，其特征在于，所述铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷的晶粒取向在001_C 90%。

4.如权利要求1所述的一种具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

（1）选取纯度大于99%的Na₂CO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、Bi₂O₃、NiO作为原料；

（2）按化学组成进行称料，加入球磨介质进行球磨，出料，烘干，得到化学式为0.99K_0.5Na_0.5Nb_1-xTa_x-0.01Bi(Ni_2/3Nb_1/3)O₃的流延的粉体基料；

（3）通过两步熔盐法制备得到高质量的NaNbO₃片状模板；

（4）将步骤（2）得到的粉体基料以及步骤（3）得到的NaNbO₃片状模板分别加入丁酮和酒精作为混合溶剂，三油酸甘油酯作为分散剂，聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁酯作为塑化剂，PVB作为粘结剂混合5-8个小时得到流延浆料；

（5）利用涂覆机将步骤（4）得到的浆料进行流延，随后干燥形成具有一定韧塑性的厚膜；

（6）将步骤（5）得到的干燥厚膜剪切成所需的形状并进行层层堆叠，最后热压成陶瓷生坯；

（7）将步骤（6）得到的陶瓷生坯放在马弗炉中进行排胶，在500~600℃保温5~10 h；

（8）排胶后的陶瓷坯体在1190~1210℃下进行两步法烧结，保温4 h，自然冷却到室温后得到产品。

5.根据权利要求4所述的一种具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（3）制备得到高质量的NaNbO₃片状模板的长径比为15:1。

6.根据权利要求4所述的一种具备高压电响应及高居里温度的铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤（3）通过两步熔盐法制备NaNbO₃片状模板过程中，第一步先用摩尔比为6.5: 7: 10的Bi₂O₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅和NaCl作为熔盐先合成片状前驱体Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈并过滤，第二步再用摩尔比为1: 1.75的Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈、K₂CO₃和NaCl作为熔盐合成NaNbO₃片状模板并过滤，第一步和第二步中的熔盐和原料总质量比均为1.1: 1。