[发明专利]宽烧结温区及宽组分调节的无铅压电织构陶瓷及制备方法

权利要求书

1.宽烧结温区及宽组分调节的无铅压电织构陶瓷，其特征在于，该陶瓷的化学成份符合化学通式0.99K_0.49Na_0.49Li_0.02Nb_0.97-xSb_0.03Ta_xO₃-0.01CaZrO₃，其中x表示Ta所占铌酸钾钠基无铅压电织构陶瓷的原子百分比，且0.15≤x≤0.25。

2.根据权利要求1所述的宽烧结温区及宽组分调节的无铅压电织构陶瓷，其特征在于，其中的x优选0.25。

3.如权利要求1所述的宽烧结温区及宽组分调节的无铅压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)制备基料：按照0.99K_0.49Na_0.49Li_0.02Nb_0.97-xSb_0.03Ta_xO₃-0.01CaZrO₃中Na、K、Li、Nb、Sb、Ta、Ca和Zr元素的化学计量比称取Na₂CO₃、K₂CO₃、Li₂CO₃、Nb₂O₅、Sb₂O₃、Ta₂O₅、CaCO₃和ZrO₂，依次经过配料、混料、预压和预烧步骤制备获得0.99K_0.49Na_0.49Li_0.02Nb_0.97-xSb_0.03Ta_xO₃-0.01CaZrO₃粉状基料；

(2)制备模板：运用两步熔盐法制备NaNbO₃片状粉体模板；

(2-1)采用Bi₂O₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅和NaCl为原料，按照Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈片状粉体模板的化学计量比，称取Bi₂O₃、Na₂CO₃和Nb₂O₅，NaCl质量是Bi₂O₃、Na₂CO₃和Nb₂O₅总质量的1.1倍；通过熔盐法制得Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈片状粉体模板

(2-2)以获得的Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈片状粉体模板、NaCl和Na₂CO₃为原料，控制Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈片状粉体模板和Na₂CO₃物质的量的比为1：1.75，NaCl的质量是Bi_2.5Na_3.5Nb₅O₁₈片状粉体模板和Na₂CO₃总质量的1.1倍，通过熔盐法制得NaNbO₃片状粉体模板；

(3)将获得的模板与基料按一定的比例配料并置于球磨罐中，加入溶剂采用每分钟60转的转速辊磨10-15小时，再加入粘结剂以每分钟40转的转速辊磨3-6小时，制得浆料；溶剂为无水乙醇与甲苯的混合溶液；所述溶剂的加入量为每10g基料和所需模板的总重量对应加入4-6g无水乙醇和5-9g甲苯；

(4)取出制得的浆料，使用流延刮刀在玻璃板上进行流延，流延速度是3cm/s-10cm/s；流延后平放静置，用刀片将膜片从玻璃板上刮下；将膜片切割后叠片热压成型，热压成型的温度为60-100℃，压力为15MPa-40MPa；取出压好的样品依次进行排粘、热处理，得到取向良好的无铅压电织构陶瓷材料，即为宽烧结温区、宽组分调节的无铅压电织构陶瓷。