[发明专利]一种铌酸钾钠基多层压电陶瓷元件及其制备方法

摘要

本发明所述的一种铌酸钾钠基多层压电陶瓷元件，所述铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的配方化学计量通式为[(Na0.52K0.44)1‑xLix](Nb0.93‑ySb0.07Tay)O3，其中0.02≤x≤0.06，0.02≤y≤0.06，其压电常数为300‑350pC/N甚至更高，介电常数为1700‑2000,机电耦合系数为0.40‑0.45。

主权项

一种铌酸钾钠基多层压电陶瓷元件，其特征在于，所述铌酸钾钠基多层压电陶瓷元件的配方化学计量通式为：(Na0.52K0.44Li0.04)(Nb0.93‑ySb0.07Tay)O3，其中0.02≤y≤0.06；所述铌酸钾钠基多层压电陶瓷元件的制备方法，包括下述步骤：S1、预处理将(Na0.52K0.44Li0.04)(Nb0.93‑ySb0.07Tay)O3所需的碱金属原料Li2CO3、Na2CO3和K2CO3在60‑80℃烘干8‑12h，并与Nb2O5、Ta2O5、Sb2O3混合后以无水乙醇为分散剂，以氧化锆球为球磨介质进行球磨得到粒径为700‑1300nm的浆料；S2、初次煅烧和球磨粉碎将步骤S1制备的浆料烘干，粉碎过筛后在温度为800℃‑850℃煅烧2‑5h，冷却，然后以无水乙醇为分散剂，以氧化锆球为球磨介质球磨后得到粒径为1500‑2000nm的浆料；S3、二次煅烧和球磨粉碎将步骤S2制备的浆料烘干粉碎过筛后在温度为800℃‑850℃煅烧2‑5h，冷却，然后以无水乙醇为分散剂，以氧化锆球为球磨介质球磨后得到粒径700‑1300nm的浆料，烘干后为铌酸钾钠系陶瓷粉体；S4、流延成型按照铌酸钾钠系陶瓷粉体：粘结剂：溶剂的体积比例为1:0.25‑0.35：0.35‑0.5的比例加入到球磨罐中，以氧化锆球为球磨介质，球磨后的浆料用真空泵除气脱泡1‑2h后静置，使用流延机流延成膜厚为10‑200μm的薄膜；S5、印刷、叠层、热压和切割流延得到的膜片根据需要印刷电极图案，第一层烘干后放上新的膜片，压合后继续印刷电极，如此循环印刷叠层至设计的层数；叠层后的多层膜片塑封，热压后连接好端电极，得到最终的多层陶瓷生坯；S6、排胶、共烧结和极化将陶瓷生坯用氧化铝或氧化锆承烧板夹持后，埋在氧化铝陶瓷粉中，置于电炉内，在200‑500℃间缓慢升温排胶，升温速度为10‑12℃/h；排胶后的生坯在1050‑1100℃下烧结2‑4h，后随炉冷却，极化，即可。