[发明专利]一种降低铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷漏电流以及提高其高温电阻率的方法

权利要求书

1.一种降低铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷漏电流以及提高其高温电阻率的方法，其特征在于，包括：

（1）以Fe₂O₃粉体、Bi₂O₃粉体、BaCO₃粉体、TiO₂粉体为原料，按照铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷的化学计量比(1-x)BiFeO₃-xBaTiO₃称取并混合，再经合成、造粒和成型，得到陶瓷素坯，x=0.1～0.33；

（2）将所得陶瓷素坯经排塑后，先升温至T₁再降温至T₂并保温5～20小时，从而降低铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷漏电流以及提高电阻率；其中，T₁=950～1100℃，T₂=750～950℃，且T₁＞T₂。

2.根据权利要求1所述的方法，当T₁=950～1100℃时，T₂=750～800℃；或者，当T₁=950～1100℃时，T₂=900～950℃，且T₁＞T₂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，x=0.2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述混合的方式为湿法球磨；其中，原料：球磨介质：去离子水的质量比＝1：（1.6～2.4）：（0.8～1.2），在300～450转速/分钟下行星球磨混合2～6小时；其中，球磨介质为玛瑙球。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述合成的温度为700～850℃，时间为4～6小时。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，述合成的升温速率为4～6℃/分钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，在造粒之前，将合成后的陶瓷粉体进行细磨；所述细磨的方式为湿法球磨；其中，原料：球磨介质：去离子水的质量比＝1：（1.6～2.4）：（0.8～1.2），在300～450转速/分钟下行星球磨混合2～6小时；其中，球磨介质为玛瑙球。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，在合成后的陶瓷粉体中加入粘结剂进行造粒；所述粘结剂的加入量为陶瓷粉体质量的5%～10wt%。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述粘结剂为浓度为4～8wt.%聚乙烯醇溶液。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述排塑的温度为600～800℃，时间不超过3小时。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述排塑的升温速率不高于2℃/分钟。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述升温的升温速率为8～12℃/分钟；所述降温的降温速率为20～30℃/分钟。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，在T₂下保温5～20小时之后，对所得陶瓷样品进行电极制备、极化；

所述电极制备所用电极为银浆电极或铂电极；银浆电极或铂电极的烧结条件为700～800℃，保温时间≤60分钟；

所述极化的条件包括：极化温度80～120℃、极化电场2～4kV/mm、极化时间为10～30分钟。

14.一种根据权利要求1-13中任一项所述的方法制备的铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷，其特征在于，所述铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷的居里温度＞600℃；

所述铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷的相对密度≥97.8%；

所述铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷在300℃下的高温电阻率为1.2×10⁵～3.3×10⁵Ω•cm；

所述铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷在室温下压电系数为35～54pC/N；

所述铁酸铋-钛酸钡压电陶瓷在3kV/mm下漏电流为0.01～0.038μA/cm²。