[发明专利]一种无铅电致伸缩陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无铅电致伸缩陶瓷材料，其化学组成为

(1-y)[(1-x)(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-x(Bi_0.5K_0.5)TiO₃]-y(K_0.5Na_0.5)NbO₃，其中0≤x≤0.40，0.10≤y≤0.30。

2.权利要求1所述无铅电致伸缩陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

1）混料：按照(1-y)[(1-x）(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-x(Bi_0.5K_0.5)TiO₃]-y(K_0.5Na_0.5)NbO₃，0≤x≤0.40，0.10≤y≤0.30中Bi、Na、Ti、K和Nb的化学计量比称取原料并混合制备球磨料，向球磨料中加ZrO₂球和无水乙醇进行球磨，获得原料粉体；

2）预烧：将步骤1）的原料粉体烘干并压制成块，密闭条件下于800～900℃预烧2～6h，得到预烧结材料；

3）二次球磨：将步骤2）的预烧结材料再次加ZrO₂球和无水乙醇进行球磨，得到复合粉体；

4）成型：将步骤3）的复合粉体通过8～10%的PVA造粒，经模压成型获得陶瓷生坯；

5）烧结：将步骤4）的陶瓷生坯经排胶处理后，密闭条件下进行烧结，烧结温度为1120～1180℃，升温速率2～5℃/min，保温2～8h，获得无铅电致伸缩陶瓷材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述原料为Na₂CO₃、K₂CO₃、Bi₂O₃、TiO₂和Nb₂O₅。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中ZrO₂球与球磨料的质量比为1.0～1.5：1；无水乙醇与球磨料的质量比为1.5～2.5：1。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中ZrO₂球与预烧结材料的质量比为1.0～1.5：1；无水乙醇与预烧结材料的质量比为1.5～2.5：1。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4）成型压力为50～100MPa。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4）所述陶瓷生坯为直径10～15mm，厚度0.8～1.0mm的圆片。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤5）排胶处理的温度为500～600℃。

9.权利要求1所述无铅电致伸缩陶瓷材料在电子伸缩器件领域的的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述电子伸缩器件为换能器、驱动器或传感器。