[发明专利]一种合成大长径比片状铌酸钠粉体的方法

说明书

技术领域

本发明属于无铅压电陶瓷领域，尤其是涉及一种合成大长径比片状铌酸钠粉体的方法。 

背景技术

随着人们环保意识的增强，无铅压电陶瓷受到了广泛的关注和研究。但是广泛应用与电子科学和电子产品中的仍然是铅基压电陶瓷。因此如何提高无铅压电陶瓷的压电性能是问题的关键所在。 

陶瓷织构化是一种提高压电性能的有效方法。该方法的关键技术之一是制备大长径比的片状模板材料。铌酸钠NaNbO₃晶体因具有钙钛矿结构，化学性质稳定，可取向，成为模板材料的理想选择。现在片状NaNbO₃模板的制备方法很多，比较常见的有单步熔盐法和两步熔盐法，如A.Kikuchihara采用单步熔盐法制备出的NaNbO₃模板，大小在10μm左右，但厚度达5μm。(Anna Kikuchihara and Toshio Kimura.Microstructure development in<001>-Oriented(K，Na)NbO₃-based ceramics.Ferroelectrics，449：102-115，2013)；Yasuyoshi Saito采用拓扑化学法制备的NaNbO₃模板，厚度约为1μm，但平均宽度只有7μm。(Yasuyoshi Saito and Hisaski Takao.Synthesis of polycrystalline platelike NaNbO₃particles by the topochemical micro-crystal conversion from K₄Nb₆O₁₇and fabrication of grain-oriented (K_0.5Na_0.5)NbO₃ceramics.J ELECTROCERAM，24：39-45，2010)；Minghe Cao采用两步熔盐法，以Na₂CO₃为原料，合成的NaNbO₃模板平均尺寸10μm，厚度达4tm。(Minghe Cao，Wanqiang Wang and Fan Li.Structure control of NaNbO₃template for textured ceramic synthesized by Two-step molten salt method.Ferroelectrics，404：39-44，2010)。但都很难制备出薄而长径比大的片状结构，制约了压电织构陶瓷方面的应用。 

申请号为200910218770.2的中国专利公开了一种铌酸钠粉体的制备方法：以 Nb₂O₅和NaOH为原料，KOH为矿化剂或以Nb₂O₅为原料，NaOH为矿化剂，当以Nb₂O₅和NaOH为原料，KOH为矿化剂时，称取20-40wt％NaOH、55-75wt％去离子水、1-3wt％Nb₂O₅和2-4wt％KOH；当以Nb₂O₅为原料，NaOH为矿化剂时，称取20-40wt％NaOH、55-75wt％去离子水和1-3wt％Nb2O5；将秤取的各原料分别加入烧杯中；用玻璃棒搅拌使其完全溶解；然后经过加热、冷却、清洗和干燥工艺，制得铌酸钠粉体。以该种铌酸钠粉体的制备方法制得的粉体为纯斜方晶系铌酸钠粉体，并且采用微波“内加热”的加热方式，加热更为均匀，提高升温速率，大大缩短反应时间。但是，利用该方法制备得到的铌酸钠粉体的片状尺寸1μm左右，分布很不均匀，极大的制约了压电陶瓷的织构度；且采用化学法，工艺很不稳定。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可用于模板晶粒生长法的种晶的合成大长径比片状铌酸钠粉体的方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

反应式如下：