[发明专利]无铅铁电材料作为脉冲功率开关基材的应用及其铁电开关

摘要

本发明公开了一种无铅铁电材料作为脉冲功率开关基材的应用及其铁电开关，目的在于解决现有的铁电开关大部分都是以锆钛酸铅或者BaTiO₃作为基材，而锆钛酸铅中的铅会导致严重的环境污染，且PZT和BaTiO₃铁电材料的使用温度大都在100℃以内，具有一定局限性的问题。申请人通过研究发现，Na_0.5Bi_0.5TiO₃铁电陶瓷以及其固溶体材料((1‑x)(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃‑xBiAlO₃，Na_0.5Bi_0.5TiO₃‑xZnO)在电场触发下具有良好的开关性能，并基于该发现，得到了本发明的技术方案。本申请中，将无铅铁电材料用作脉冲功率开关的基材，所述无铅铁电材料为Na_0.5Bi_0.5TiO₃铁电陶瓷、其固溶体材料中的一种或多种。本发明中，首次将Na_0.5Bi_0.5TiO₃铁电陶瓷及其固溶体材料作为脉冲功率开关基材，用于铁电开关中，并取得了较好的效果，具有较高的应用价值，及较好的应用前景。

主权项

1.无铅铁电材料作为脉冲功率开关基材的应用，其特征在于，将无铅铁电材料用作脉冲功率开关的基材，所述无铅铁电材料为Na_0.5Bi_0.5TiO₃铁电陶瓷、其固溶体材料中的一种或多种；/n所述Na_0.5Bi_0.5TiO₃的固溶体材料的化学分子式为：Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xCeO₂、Na_0.5Bi_0.5TiO₃-yZnO、(1-z)(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-zBiAlO₃中的一种或多种；/n其中，x≤0.01，y≤0.02，z≤0.08；/n采用所述脉冲功率开关基材制备铁电开关包括如下步骤：/n(1)制备无铅铁电陶瓷材料，其相对密度大于95％；/n(2)将步骤1制备的无铅铁电陶瓷材料进行切片，所得样品的厚度为0.5～2.0mm，并在样品的两面涂银电极，再经500～600℃高温烧结，即得产品。/n