[发明专利]一种高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料，其特征在于：用通式Pb_(1+δ-x-y)Ba_xCa_y[Nb_(1-z)Mn_z]₂0₆表示的材料组成，式中x、y、z表示组成元素的摩尔数，δ表示A位Pb过量的摩尔数，其中，0≤x≤0.1,0≤y≤0.1,0≤x+y≤0.1,0≤z≤0.1,0≤δ≤0.05。

2.根据权利要求1所述的高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料，其特征在于：在通式Pb_(1+δ-x-y)Ba_xCa_y[Nb_(1-z)Mn_z]₂0₆表示的材料组成中，其中，0.01≤x≤0.08,0.01≤y≤0.08,0.02≤x+y≤0.1,0≤z≤0.08,0.02≤δ≤0.04。

3.根据权利要求1或2所述的高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料，其特征在于：在A位采用Ba²⁺、Ca²⁺同时复合取代及Pb²⁺过量的形式，用于提升偏铌酸铅基压电陶瓷材料压电性能稳定性。

4.根据权利要求1或2所述的高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料，其特征在于：所述偏铌酸铅基压电陶瓷材料的居里温度为550℃以上。

5.根据权利要求1或2所述的高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料，其特征在于：所述偏铌酸铅基压电陶瓷材料的变温压电应变系数d^*₃₃在室温～350℃温度范围内至少为75pC/N以上。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)混料：根据高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料的组成通式Pb_(1+δ-x-y)Ba_xCa_y[Nb_(1-z)Mn_z]₂0₆，以Pb₃0₄、BaC0₃、CaC0₃、Nb₂0₅、Mn0₂为原料，按照化学计量比进行称量后，加入到滚筒磨中湿法混料18～20小时，充分混合均匀后出浆；

2)预烧：将混合好的料浆烘干，压块后置于氧化铝坩埚中，然后在800～900℃，保温2小时预烧合成；

3)造粒：预烧后的料块粉碎，然后置于搅拌磨中进行搅拌细磨，搅拌时按重量比，预烧料：锆球：纯净水＝1：2：0.7比例进行，搅拌3小时后加入聚乙烯醇粘结剂，然后在喷雾塔中进行造粒；

4)成型：通过干压法成型制得坯体；

5)排塑：坯体在700～750℃保温2小时排塑；

6)烧结：排塑后坯体在Al₂0₃坩埚中密封，于1250～1300℃保温2-3小时烧结；

7)被银：烧结后瓷体经研磨、清洗后被银，于780℃烧银；

8)极化：在170℃硅油中，施加4.0～5.0kv/mm直流电场极化，制得高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料。

7.根据权利要求6所述高居里温度高稳定性偏铌酸铅基压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤6)的烧结温度为1270～1290℃。