[发明专利]铅过量条件下高性能镧掺杂铌锌酸铅-锆钛酸铅压电陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种铅过量条件下高性能镧掺杂铌锌酸铅-锆钛酸铅压电陶瓷的制备方法，步骤为：(1)按0.25Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-0.75Pb_xLa_0.05(Zr_0.53Ti_0.47)_0.988O₃(x＝0.96-1.04)化学计量比配料；(2)900℃合成；(3)成型及排塑；(4)1270℃烧结；(5)烧银；(6)极化，极化温度为60℃，极化电场为3.3KV/mm的直流电场，极化时间为10min，然后去除电场。本发明通过对铅含量的调整，显著提高了其压电性能，d₃₃＝576pC/N，Kp＝0.60，3950，tanδ≈1.85％。本发明可应用于压电陶瓷驱动器、发射型换能器等对压电性能有较高要求的器件。

主权项

一种铅过量条件下高性能镧掺杂铌锌酸铅‑锆钛酸铅压电陶瓷的制备方法，具有如下步骤：(1)配料将原料Pb3O4、ZnO、Nb2O5、ZrO2、TiO2、La2O3按0.25Pb(Zn1/3Nb2/3)O3‑0.75PbxLa0.05(Zr0.53Ti0.47)0.988O3，其中x＝0.96‑1.04的化学计量比配料，按球∶料∶水的重量比为2∶1∶0.5于球磨中混料，球磨时间为3h，再将原料烘干；(2)合成将步骤(1)烘干后的粉料放入氧化铝坩埚内，加盖密封，于900℃合成2h；(3)成型及排塑将步骤(2)的合成料再次球磨、烘干，外加7wt％的聚乙烯醇水溶液进行造粒，过筛后在400Mpa的压强下压制成型为坯体；然后以3℃/min的速率将坯体升温至200℃，再以1.5℃/min速率从200℃升至400℃，在400℃保温30min后，以5℃/min的速率升至650℃并保温10min，排出有机物；(4)烧结将步骤(3)排出有机物的坯体采用锆钛酸铅粉料埋烧，以6℃/min速率升温至1270℃，保温2h，随炉冷却，制得压电陶瓷。(5)烧银将步骤(4)烧结好的压电陶瓷片打磨至厚度为0.9～1.1mm，采用丝网印刷工艺在其上、下表面印刷银浆，置于加热炉中，升温至735℃并保温10min，自然冷却至室温；(6)极化将步骤(5)的烧银制品，置于60℃的硅油中，施加3.3KV/mm的直流电场，极化10min，然后去除电场；(7)测试压电性能将步骤(6)极化处理的压电陶瓷片，于室温下静置24h后测试其压电性能。