[发明专利]一种铋层状结构压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于，其分子通式为：(MBi)_x(M'N)_yBi₂Nb₂O₉，分子通式中x的取值范围为0～0.5，y的取值范围为0～0.5，M和M'均为碱金属Li、Na、K中的至少一种，N为稀土组分La、Ce中的至少一种。

2.如权利要求1所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：所述铋层状结构压电陶瓷分子通式中所述组分Bi取自氧化铋Bi₂O₃,所述组分Nb取自氧化铌Nb₂O₅，所述组分La取自氧化镧La₂O₃，所述组分Ce取自氧化铈CeO₂，所述组分Li取自碳酸锂Li₂CO₃，所述组分Na取自碳酸钠Na₂CO₃，所述组分K取自碳酸钾K₂CO₃。

3.如权利要求1所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：该铋层状结构压电陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：

第一步、按前述相应粉体原料的化学计量比进行配料，得到原始粉料，将原始粉料在无水乙醇溶液中预球磨后，烘干压成块状，进行预烧结，得到预烧结的粉料；

第二步、将所述预烧结的粉料进行二次球磨、烘干后，得到经过二次球磨的粉料；

第三步、向述经过二次球磨的粉料中加入粘合剂压制成陶瓷胚片，并进行排塑处理；

第四步、将排塑处理后的陶瓷胚片进行烧结，冷却；

第五步、将冷却后的陶瓷胚片依次进行抛光、被电极和极化处理，即得到所述铋层状结构压电陶瓷。

4.如权利要求3所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：预球磨和二次球磨的球磨介质为无水乙醇，无水乙醇的用量为所述原料总重量的60～80％。

5.如权利要求3所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：所述预烧结温度为700～900℃，预烧结保温时间为2～8h。

6.如权利要求3所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：所述粘结剂采用重量百分比为8％的聚乙烯醇溶液；粘结剂用量为二次球磨后粉料总质量的7～10％。

7.如权利要求3所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：所述排塑温度为600～750℃，排塑时间为4-10h。

8.如权利要求3所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：所述烧结温度为1100～1200℃，烧结保温时间为2～6h。

9.如权利要求3所述的一种铋层状结构压电陶瓷材料，其特征在于：所述极化温度为140～200℃，极化电压为10～15kV/mm，极化时间为20～40min。