[发明专利]一种PCZT95/5铁电陶瓷材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种PCZT95/5铁电陶瓷材料，其特征在于，其组成用以下通式表示：

(Pb_1-XCd_X)(Zr_0.965Ti_0.035)O₃+a wt％Nb₂O₅，其中，0.005≤x≤0.03，0.8≤a≤1.2。

2.一种如权利要求1所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

工序A：将金属氧化物Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、Nb₂O₅、CdO按照通式(Pb_1-XCd_X)(Zr_0.965Ti_0.035)O₃+a wt％Nb₂O₅中的计量比配比，并湿法球磨至所需粒度，其中，0.005≤x≤0.03，0.8≤a≤1.2；

工序B：将经工序A处理后的原料烘干后压块，合成得到铌掺杂改性并含有CdO的PCZT95/5铁电陶瓷材料；

工序C：将铌掺杂改性并含有CdO的PCZT95/5铁电陶瓷材料块体研磨粉碎成粉体，细磨后压制成型获得素坯；

工序D：将素坯排除有机物；

工序E：将经工序D处理的素坯在1100℃～1150℃温度下保温2～5小时烧结获得PCZT95/5铁电陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在所述工序A中，采用去离子水和氧化锆球作为球磨介质，将原料、氧化锆球和去离子水按照质量比为1:1.2:0.85的比例混合湿法球磨至所需粒度。

4.根据权利要求2所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在所述工序B中，合成温度范围为760℃～850℃，保温时间2～4h。

5.根据权利要求2所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在所述工序C中，将铌掺杂改性并含有CdO的PZT95/5铁电陶瓷块体研磨粉碎成粉体，并细磨后，出料烘干，添加5～10wt％PVA造粒成型，在100～200MPa的压强下将粉体压制成型获得素坯。

6.根据权利要求2所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在所述工序C中，细磨采用去离子水和氧化锆球作为介质，将所述粉体、氧化锆球和去离子水按照质量比为1:1.5:1的比例混合湿法球磨至所需粒度。

7.根据权利要求2所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在所述工序D中，使素坯在600℃～700℃温度范围内保温2～3小时以排除有机物。

8.一种如权利要求1所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的应用，其特征在于，所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料用于制备压电元件。

9.根据权利要求8所述的PCZT95/5铁电陶瓷材料的应用，其特征在于，由PCZT95/5铁电陶瓷材料制备的压电元件，烧结温度低于1150℃时，所述压电元件的压电系数d₃₃＞65pC/N，剩余极化强度Pr＞36μC/cm²。