[发明专利]复合热释电陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种复合热释电陶瓷材料及其制备方法，其中，复合热释电陶瓷材料包括第一热释电陶瓷以及第二热释电陶瓷，第一热释电陶瓷的化学通式为：(Pbsubgt;1‑x/subgt;Srsubgt;x/subgt;)(Mnsubgt;1/3/subgt;Nbsubgt;2/3/subgt;)subgt;y/subgt;(Zrsubgt;0.91/subgt;Tisubgt;0.09/subgt;)subgt;1‑y/subgt;Osubgt;3/subgt;，其中0≦x≦0.05，0.01≦y≦0.1；第二热释电陶瓷的通式为(Pbsubgt;0.98/subgt;Bisubgt;0.02/subgt;)(Zrsubgt;0.91/subgt;Tisubgt;0.09/subgt;)Osubgt;3/subgt;。本申请通过第一热释电陶瓷和第二热释电陶瓷复合得到复合热释电陶瓷材料，使得复合热释电陶瓷材料具有第一热释电陶瓷的致密性高、损耗低、介电常数低等优良性能的同时，还具有第二热释电陶瓷热释电性能高的优点，提升了复合热释电陶瓷材料的多种性能，满足使用者的应用需求。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体地，涉及一种复合热释电陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

富锆型锆钛酸铅(Pb(Zr_x,Ti_1-x)O₃，简称PZT)凭借其突出的热释电性能被广泛应用于非制冷红外探测领域，并且由于其在中、远红外波段具有优良的探测能力，可感知人体所辐射的红外线(约9.6微米)，使得基于富锆型PZT制备的被动型红外传感器(PassiveInfrared Sensor，PIR sensor)在人体探测领域的应用得到快速发展，基于PZT的PIR传感器被广泛应用于人体红外移动探测、物联网、可穿戴设备、智能家电、自动照明开关、空气净化器以及网络监控等领域。比如利用PIR感知人体红外辐射来控制灯开关，相比于通过超声传感器来控制灯开关，PIR感知无需使用者刻意制造出声音，使用起来更方便。再比如在安防领域利用PIR控制摄像头，使得摄像头可以只有在有人的时候启动拍摄，大幅度减少视频数据量，降低数据存储压力的同时，还能节省电源。

随着PZT基PIR传感器的应用领域越来越广泛，并且在不同行业中的应用越来越细分，使用者对其综合性能，例如电学性能与机械性能，要求越来越具体、严苛，而PZT作为该类被动型红外传感器的核心探测敏感元材料，使用者对其各方面性能参数，例如热释电系数、介电常数、介电损耗、陶瓷密度、电阻率等，都有比较高的要求。

然而纯的富锆型PZT陶瓷材料综合性能较差，尤其是热释电性能无法满足传感器应用需求，为了增强富锆型PZT陶瓷材料的综合性能，现有技术通常采用元素掺杂的形式来提高其某一方面的性能。对PZT进行元素掺杂需要精确的理论分析计算来确定掺杂元素种类与掺杂量，然而一种元素掺杂往往只能提高对某一种或两种性能，难以提升PZT的整体性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种复合热释电陶瓷材料及其制备方法。

本发明公开的一种复合热释电陶瓷材料包括第一热释电陶瓷以及第二热释电陶瓷，第一热释电陶瓷的化学通式为：(Pb_1-xSr_x)(Mn_1/3Nb_2/3)_y(Zr_0.91Ti_0.09)_1-yO₃，其中0≦x≦0.05，0.01≦y≦0.1；第二热释电陶瓷的通式为(Pb_0.98Bi_0.02)(Zr_0.91Ti_0.09)O₃。

一种如上述的复合热释电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：