[发明专利]一种不同温度预烧料混合的PZT压电陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种不同温度预烧料混合的PZT压电陶瓷及其制备方法，其化学式Pb(Zr_1‑xTi_x)O₃+Ywt％La₂O₃+Zwt％Nb₂O₅，其中0.44≤x≤0.47，0.2≤Y≤0.4，0.1≤Z≤0.3。先按化学计量式比配料、球磨、烘干，然后分别在830℃，860℃，890℃三种温度下预烧；再经过二次球磨、烘干得到三种预烧温度不同的陶瓷粉体，然后以不同的配合比混合，压制成型；1250℃烧结、烧银、极化。本发明提高了压电系数、平面机电耦合系数、厚度机电耦合系数及介电常数，综合性能更好，可应用于对压电性能有较高要求的器件。

主权项

1.一种不同温度预烧料混合的PZT压电陶瓷，其特征在于：所述的PZT压电陶瓷的化学式是：Pb(Zr_0.53Ti_0.47)O₃+0.3wt%La₂O₃+0.2wt%Nb₂O₅；制备方法的具体步骤如下：（1）配料将原料Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Nb₂O₅、按Pb(Zr_0.53Ti_0.47)O₃+0.3wt%La₂O₃+0.2wt%Nb₂O₅的化学计量比配料，并放于球磨罐中，加30%的去离子水，在行星式球磨机上球磨2h，球磨转速为250r/min；球磨后烘干；（2）合成将步骤（1）混合均匀的粉料分为等量三份，分别置于坩埚中并压实，并加盖密封，以830℃、860℃、890℃温度预烧，保温2h；（3）造粒及成型将步骤（2）的合成料按830℃:860℃:890℃=1:2:3的配比混合，球磨4h后烘干，得到陶瓷粉体；再加5%PVA粘合剂，质量分数为5wt%，造粒，使其具有良好的流动性，取适量造粒后的粉体放入模具中，通过液压机加压制成直径为12mm，厚度为1.2mm的圆片压电陶瓷坯体；（4）排胶将步骤（3）获得的压电陶瓷坯体置于加热炉，升温至700℃并保温1h，排出有机物；（5）烧结将步骤（4）排胶后的陶瓷坯体放在氧化铝坩埚中并用氧化锆粉密封；将坩埚置于高温炉里，升温至1250℃，保温2.5h，自然冷却至室温；（6）烧银将步骤（5）烧结后的压电陶瓷片在砂纸上研磨，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680℃并保温5min，自然冷却至室温；（7）极化将步骤（6）的烧银制品置于150℃的硅油中，施加4kv/cm的直流电场，极化10min,然后自然冷却，得到PZT压电陶瓷。