[发明专利]一种高介低损耗压电陶瓷继电器材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高介低损耗压电陶瓷继电器材料，其特征在于，所述压电陶瓷材料由主体材料和表面镀层组成；

所述主体材料的化学式为

Pb_xSm_1-x(Mn_yNb_1-y)_n(Zr_zTi_1-z)_1-nO₃+awt.％Y₂O₃+bwt.％Al₂O₃+cwt.％Sb₂O₃；

其中，x为0.85、0.9、0.95、0.96或0.98，y为0.4、0.45、0.5、0.55或0.6，z为0.51、0.52、0.53、0.54或0.55；

a＝0.55，b＝1，c＝0.25；

所述表面镀层为Ni-Ag-P层；

上述高介低损耗压电陶瓷继电器材料的制备方法，具体如下：

S1：按照化学式配比称量PbO、Sm₂O₃、MnO₂、Nb₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Y₂O₃、Al₂O₃、Sb₂O₃，烘干后，加入球磨罐，以乙醇、柠檬酸铵、水组成的混合分散剂中，球磨12-15h后，80-85℃干燥8-10h，800-900℃预烧2-5h，再继续球磨12-15h，加入聚乙烯醇造粒，压片后先以5-10℃/min的速度升温至500-550℃排胶，再以2-4℃/min的速度升温至1250-1320℃烧结4-6h即可，得到主体材料；

S2：将主体材料除油、粗化、敏化、活化、还原后浸入镀液中，60-70℃施镀100-120min，所述镀液由以下重量百分数的成分组成：

NiSO₄·6H₂O 2-2.5％、Ag₂SO₄ 1-1.5％、NaH₂PO₂ 2-3％、柠檬酸钠4-5％、EDTA 1-3％、硼酸0.1-1％、表面活性剂BS-12 0.5-1％、余量为水；

S3：将上述镀件水洗、乙醇洗后，65-80℃干燥5-10h即可。

2.如权利要求1所述的高介低损耗压电陶瓷继电器材料，其特征在于，所述压电陶瓷材料的介电常数2303≤ε≤2330，机电耦合系数0.62≤kp≤0.67，介电损耗0.24×10^-2≤tanδ≤0.38×10^-2，压电应变常数309≤d₃₃≤343，机械品质因数842≤Qm≤885。

3.如权利要求1所述的高介低损耗压电陶瓷继电器材料，其特征在于，除油操作如下：

将主体材料放入除油液中，80-85℃除油20-40min，取出后热水洗涤后烘干即可，所述除油液由以下重量百分数的成分组成：

除油剂FW 3-5％、NaOH 1-1.5％、Na₂CO₃ 1-1.5％、Na₃PO₄ 0.8-1％、余量为水。

4.如权利要求1所述的高介低损耗压电陶瓷继电器材料，其特征在于，粗化操作如下：

将主体材料放入HF、水按质量比1：1-3组成的粗化液中，室温浸渍5-10min。

5.如权利要求1所述的高介低损耗压电陶瓷继电器材料，其特征在于，敏化操作如下：

将主体材料放入SnCl₂、HCl、水按质量比1-1.5：2-2.5：80-100组成的敏化液中，室温浸渍5-10min后水洗至无Cl^-，烘干。