[发明专利]一种高居里温度和温度稳定性好的铌酸钾钠基透明铁电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高居里温度和温度稳定性好的铌酸钾钠基透明铁电陶瓷材料，其特征在于：该陶瓷材料的通式为(1-x)K_0.5Na_0.5NbO₃-xBa(Zn_1/3Nb_2/3)O₃，式中x表示Ba(Zn_1/3Nb_2/3)O₃的摩尔数，x的取值为0.03～0.05；该陶瓷材料在近红外区的透过率为66％～82％，介电常数为1566～1813、居里温度为344～395℃、剩余极化强度为2～4μC/cm²、矫顽场为13～16kV/cm。

2.一种权利要求1所述的铌酸钾钠基透明铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于它由下述步骤组成：

(1)配料

按照(1-x)(K_0.5Na_0.5)NbO₃-xBa(Zn_1/3Nb_2/3)O₃的化学计量分别称取纯度为99.99％的原料Na₂CO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅、BaCO₃、ZnO，混合均匀，将原料混合物装入尼龙罐中，以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨18～24小时，分离锆球，将原料混合物在80～100℃下干燥12～24小时，用研钵研磨，过80目筛；

(2)预烧

将步骤(1)过80目筛后的原料混合物置于氧化铝坩埚内，用玛瑙棒压实，使其压实密度为1.5g/cm³，加盖，850℃预烧5小时，自然冷却至室温，用研钵研磨，得到预烧粉；

(3)二次球磨

将预烧粉装入尼龙罐中，以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨12～24小时，分离锆球，将预烧粉在80～100℃下干燥12～24小时，用研钵研磨，过160目筛；

(4)造粒及压片

向过160目筛后的预烧粉中加入质量分数为5％的聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇水溶液的加入量为预烧粉质量的40％～50％，造粒，过80～120目筛，用粉末压片机压制成圆柱状坯件；

(5)无压密闭烧结

将圆柱状坯件放在氧化锆平板上，将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中，先用118分钟升温至500℃，保温2小时，再以3℃/分钟的升温速率升温至1130～1160℃，烧结5～8小时，随炉自然冷却至室温；

(6)抛光

将步骤(5)烧结后的陶瓷选取其中一个表面用320目的砂纸打磨，然后用800目的砂纸打磨，最后用1500目的砂纸和金刚砂抛光至0.5～0.6mm厚，用酒精搽拭干净；

(7)烧银

在步骤(6)抛光后的陶瓷上下表面涂覆厚度为0.01～0.03mm的银浆，置于电阻炉中840℃保温30分钟，自然冷却至室温，制备成铌酸钾钠基透明铁电陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的铌酸钾钠基透明铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：在步骤(5)中，将圆柱状坯件放在氧化锆平板上，将氧化锆平板置于氧化铝密闭匣钵中，先用118分钟升温至500℃，保温2小时，再以3℃/分钟的升温速率升温至1150℃，烧结6小时，随炉自然冷却至室温。