[发明专利]锌铋基钙钛矿-钛酸铅-铅基弛豫铁电体三元系压电陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锌铋基钙钛矿-钛酸铅-铅基弛豫铁电体三元系压电陶瓷及其制备方法，本压电陶瓷的组成由通式(1-n)[(1-u-v)PbTiO3+uBi(ZnxDy)O3+vPb(EzFw)O3]+nM来表示；其制备方法包括混合球磨、预烧、制作坯料、烧结、被银和极化。本发明压电陶瓷组成具有菱形铁电相和四方铁电相的准同型相界，以及优异的压电性能和较高的居里温度，具有降低的铅含量，较低的烧结温度，可实现对部分传统含铅压电陶瓷的替代，可采用传统压电陶瓷的制备技术和工业用原料获得，具有实用性。

主权项

锌铋基钙钛矿‑钛酸铅‑铅基弛豫铁电体三元系压电陶瓷，其特征在于本压电陶瓷的组成由以下通式(1)表示：(1‑n)[(1‑u‑v)PbTiO3+uBi(ZnxDy)O3+vPb(EzFw)O3]+nM………………(1)通式(1)中n，u，v，x，y，z，w为各物质的摩尔分数，取值均小于1，0≤n＜1，0＜u＜1，0＜v＜1，x＞0，y＞0，z＞0，w＞0，且2x+ay＝3，bz+cw＝4，x+y＝1，z+w＝1，其中a，b，c分别为元素D、E和F的化合价数；D选自Ti4+、Zr4+、Nb5+、Ta5+、W6+金属离子中的一种；E、F分别选自Mg2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Sc3+、yb3+、In3+、Fe3+、Nb5+、Ta5+、W6+金属离子中的一种；M选自Na、K、Li、Ag、Cu、Fe、Mn、Nd、Sm、Nb、La的金属氧化物中的一种或几种，当M为多种金属氧化物时，通式(1)中的nM用通式(2)表示：n(m1M1+m2M2+……+mmMm)…………………………(2)M由m种金属氧化物构成，分别由通式(2)中的M1，M2，……，Mm表示；m1表示M1占M的摩尔分数，以此类推，m1+m2+……+mm＝1。