[发明专利]一种锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷，其特征在于，所述锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷的化学式为xPb(In_1/2Nb_1/2)O₃–0.04Pb(Mn_1/3Sb_2/3)O₃–(0.96-x)Pb(Zr_0.49Ti_0.51)O₃，其中0.0≤x≤0.1。

2.根据权利要求1所述的锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷，其特征在于，所述x为0.0，0.02，0.04，0.06，0.08或0.10。

3.根据权利要求1所述的锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷，其特征在于，所述锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷的原料包括PbO、In₂O₃、Nb₂O₅、Sb₂O₃、TiO₂、MnCO₃、ZrO₂。

4.一种权利要求1-3任一项所述锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：

S1：制备前驱体InNbO_4；

S2：制备xPIN-PMS-PZT；

S3：将步骤S2制备的xPIN-PMS-PZT球磨，烘干得到粉料；

S4：将粉料加聚乙烯醇溶液研磨后，压制为胚体；于20～30MPa保压20～30min后，得到保压坯件；

S5：将保压坯件置于马弗炉排胶后，放入密闭坩埚中，用步骤S3制备的粉料埋粉烧结，得到锑锰-锆钛酸铅基压电陶瓷。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1的具体方法为：按照化学计量比称取In₂O₃与Nb₂O₅得到球磨物料，加酒精用研磨球球磨12～24h并烘干后，煅烧得到前驱体InNbO₄。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为60～100℃，时间为10～24h；所述煅烧是以2～5℃/min升温至1050～1250℃，并保温4～5h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体制备方法为：将步骤1所得的前驱体InNbO₄与PbO、Sb₂O₃、MnCO₃、TiO₂、ZrO₂，按化学式xPb(In_1/2Nb_1/2)O₃–0.04Pb(Mn_1/3Sb_2/3)O₃–(0.96-x)Pb(Zr_0.49Ti_0.51)O₃进行称料，其中x＝0.0，0.02，0.04，0.06，0.08或0.10，混合得到球磨物料，加酒精用研磨球球磨12～24h，并烘干后，烧结得到xPIN-PMS-PZT；所述烘干的温度为60～100℃，时间为10～24h；所述烧结是以2～5℃/min升温至800～1000℃，保温2～4h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述球磨的介质为酒精，时间为12～24h；所述烘干的温度为60～100℃，时间为10～24h。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述粉料与聚乙烯醇溶液的质量体积比为10g：1～1.5mL；所述聚乙烯醇溶液的浓度为5～10wt％，所述压制的压力为8～12MPa。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述排胶坯件放入马弗炉中，以1～5℃/min加热至550～650℃，保温2～4h，进行排胶；所述埋粉烧结是以1～5℃/min升温至1100～1200℃，保温2～3h。