[发明专利]压电驱动元件、多层无铅压电陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了压电驱动元件、多层无铅压电陶瓷及其制备方法，方法包括：KOH、NaOH混合并控制碱浓度为5～7mol/L，按1L混合碱溶液中加入18～22g的Nb2O3粉体形成混合原料，通过水热合成钙钛矿相的KNN粉体；称取KNN粉体、3-8％Wt的Li2CO3、5-10％Wt的Ta2O5和1-5％Wt的Sb2O3，加入到有机溶剂中混合球磨制备压电陶瓷浆料，再制备成压电陶瓷胚体膜并印刷银钯内电极；排胶后低温共烧生成多层无铅压电陶瓷(Na0.5KxLi0.5-x)(Nb0.9TaySb0.1-y)O3，其中x＝0.1～0.4，y＝0.01～0.09。本制备方法工艺简单，可实现低温共烧，形成压电性能好的压电陶瓷，以该压电陶瓷制备的多层的压电驱动元件压电常数高，实现低压大位移驱动。

主权项

一种多层无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、制备KNN粉体：将起始浓度分别为7～8mol/L和2～3mol/L的KOH、NaOH混合形成混合碱溶液，控制所述混合碱溶液的碱浓度为5～7mol/L，按预定比例将Nb2O3粉体加入到所述混合碱溶液中，通过水热合成法，在160～200℃的温度范围内反应16～24小时，形成钙钛矿相的(Na0.5K0.5)NbO3粉体，即KNN粉体；其中，所述预定比例为1L所述混合碱溶液中加入18～22g的Nb2O3粉体；S2、制备压电陶瓷胚体膜：按比例称取所述KNN粉体、Li2CO3、Ta2O5和Sb2O3，其中，Li2CO3为3‑8％Wt，Ta2O5为5‑10％Wt，Sb2O3为1‑5％Wt，然后加入到有机溶剂中混合球磨，得到压电陶瓷浆料，再将所述压电陶瓷浆料制备成压电陶瓷胚体膜；S3、印刷电极：在步骤S2制得的所述压电陶瓷胚体膜上印刷银钯内电极；S4、叠层、等静压、切割：将步骤S3所得的所述压电陶瓷胚体膜叠层至预定层数，再等静压处理，然后切割成具有所述预定层数的预定尺寸的胚体；S5、排胶：将步骤S4所得的所述预定尺寸的胚体在450～500℃的温度下保温12小时，以排除所述胚体中的有机物；S6、低温共烧：将经步骤S5排胶后的所述预定尺寸的胚体和所述内电极在1020～1060℃进行共烧，生成具有所述预定层数的多层无铅压电陶瓷(Na0.5KxLi0.5‑x)(Nb0.9TaySb0.1‑y)O3，其中x＝0.1～0.4，y＝0.01～0.09。