[发明专利]一种性能良好的多元系无铅压电陶瓷

摘要

一种性能良好的多元系无铅压电陶瓷，涉及一类新型的多元系无铅压电陶瓷组合物，属于钙钛矿结构环境协调性压电陶瓷领域。本发明提出的组合物可以用通式(1－e－f－g)(Bi_1－uL_u)_(1－w)(Na_1－x－yK_xLi_y)_wTiO₃+eBaTiO₃+fSrTiO₃+gCaTiO₃+aM_αO_β(wt％)来表示，式中0＜x＜1，0＜y＜0.5，0≤u＜0.12，0＜(x+y)＜1，0≤e＜1，0≤f＜1，0≤g＜1，0≤(e+f+g)＜1，0.3≤w≤0.7，L是稀土金属元素如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Dy、Ho、Er、Yb、Lu、Y等，M_αO_β是一种或多种掺杂氧化物，其含量a占主要成分(1－e－f－g)(Bi_1－uL_u)_(1－w)(Na_1－x－yK_xLi_y)_wTiO₃+eBaTiO₃+fSrTiO₃+gCaTiO₃的重量比为0－10％，M为+1－+6价且能与氧形成固态氧化物的元素，如Na、K、Li、Ni、Zn、Cr、Co、Nb、Ta、Al、Cu、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Er、Yb、In、Y、Sc、La、Ho、Lu、Sn、Sb、Mn、Ca、Ba、Sr、Mg、Si等，α和β分别表示相关氧化物中相应的元素M和氧的原子数。该体系压电陶瓷组合物d₃₃可达200pC/N以上，k_p可达36.0％以上，其工艺稳定，可采用传统压电陶瓷制备技术和工业用原材料获得，具有实用性。

主权项

1.一种多元系无铅压电陶瓷，在ABO3结构中A位为复合离子Bi0.5Na0.5，其特征是A位复合离子Bi0.5Na0.5部分被碱土金属离子Ba2+或Ba2+和Sr2+组成的复合离子或Ba2+、Sr2+和Ca2+组成的复合离子取代，同时A位复合离子Bi0.5Na0.5中的A1位离子Bi3+部分被稀土金属L3+以及A2位离子Na+被碱金属离子k+和Li+同时部分取代构成无铅压电陶瓷材料。