[发明专利]一种高机械品质因数的铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷

权利要求书

1.一种铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷材料，其特征在于该压电陶瓷材料由通式[(K_0.45Na_0.55)_0.98-x(Bi_0.5Na_0.5)_xCu_0.01](Nb_1-xZr_xFe_0.004)O₃，其中0.03≤x≤0.05。

2.如权利要求1所述铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)固相法制备铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷粉体

将原料按照陶瓷的化学通式[(K_0.45Na_0.55)_0.98-x(Bi_0.5Na_0.5)_xCu_0.01](Nb_1-xZr_xFe_0.004)O₃，其中0.03≤x≤0.05，进行称量配料，混合于球磨罐中；以无水乙醇为球磨介质，在行星式球磨机内按照转速150～250rpm进行8～12小时的球磨，将原料混合均匀，随后在烤灯下烘干之后放于箱式马弗炉中升温至850℃保温6个小时，得到铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷的陶瓷粉体；

(2)造粒压片

向步骤(1)所得的粉体中加入5～10wt％聚乙烯醇溶液混合后进行造粒，然后将所得粒料在10～20MPa下压制成片，得到成型的铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷的陶瓷片；

(3)排胶烧结

将步骤(2)所得的KNN基无铅压电陶瓷的陶瓷片在850～950℃下排胶，然后在1000～1100℃下保温4～6个小时进行烧结，得到烧结好的铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷陶瓷片；

(4)极化

将步骤(3)所得的烧结好KNN基无铅压电陶瓷陶瓷片表面涂覆5～15wt％的银浆，随后在700～800℃下保温10～15分钟，冷却至室温后在硅油中进行极化，极化场强为3～5kV/mm，保压时间为15-30分钟，制成铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷。

3.如权利要求2所述铌锆酸铋钾钠铜铁无铅压电陶瓷的制备方法，通过该方法制备得到的压电陶瓷，其电学性能为：压电常数d₃₃:170～260pC/N，机电耦合系数k_p:0.42～0.47，机械品质因数Q_m:250～370，剩余极化强度P_r:16～20μC/cm²，矫顽场E_c:9～10kV/cm。