[发明专利]一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将压电陶瓷粗品在60-120℃的环境中依次进行交流电场极化和直流电场极化，得到所述压电陶瓷；所述交流电场强度为10～30kV/cm，交流电场的频率为0.1-20Hz，极化循环的次数为20-50次，所述直流电场极化的电场强度为20-40kV/cm，极化时间为20～120秒；

其中，以重量分数计，所述压电陶瓷粗品的原料包括：1.4818份的CaCO₃，7.7958份的Na₂CO₃，10.1654份的K₂CO₃，0.2211份的Li₂CO₃，1.5938份的MnO₂，1.8359份的ZrO₂，37.0924份的Nb₂O₅，4.6422份的Ta₂O₅。

2.根据权利要求1所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，将压电陶瓷粗品置于60-120℃的硅油中依次进行交流电场极化和直流电场极化，得到所述压电陶瓷。

3.根据权利要求1或2所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述压电陶瓷粗品的制备方法包括如下步骤：

1)按配方比例称取各组分原料，然后将原料混合后依次经一次球磨、一次烘干、一次烧结、二次球磨、二次烘干后得到混合粉料；

2)将混合料粉冷压成型、冷等静压处理后进行二次烧结，得到所述压电陶瓷粗品；

其中，以重量分数计，所述压电陶瓷粗品的原料包括：1.4818份的CaCO₃，7.7958份的Na₂CO₃，10.1654份的K₂CO₃，0.2211份的Li₂CO₃，1.5938份的MnO₂，1.8359份的ZrO₂，37.0924份的Nb₂O₅，4.6422份的Ta₂O₅。

4.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述一次球磨为湿法球磨，溶剂为无水乙醇；球磨转速为200-300rpm，球磨时间为4-24h；二次球磨为湿法球磨，溶剂为无水乙醇，球磨转速为200-300rpm，球磨时间为4-24h；

在步骤1)中，一次烘干的温度为50-65℃，一次烘干时间为6-24h；二次烘干的温度为50-65℃，二次烘干时间为6-24h。

5.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，一次烧结在空气条件进行，烧结温度为700～875℃，烧结时间为2-6h；在步骤2)中，二次烧结在空气条件进行，烧结温度为1060～1160℃，烧结时间为1-6h。

6.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述冷压成型的压力为30-50MPa，压制时间为30-60s；所述冷等静压的压力为200-300MPa，压制时间为5-20min。

7.一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法制备得到。