[发明专利]一种KNN基无铅压电陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及无铅压电陶瓷制备技术领域，尤其为一种KNN基无铅压电陶瓷及其制备方法，无铅压电陶瓷以K2CO3、Na2CO3、Sb2O3、B i2O3、ZrO2、Nb2O5、L i2CO3为原料。本发明在对原料进行烘干时，可以使原料或粉料在放置箱中进行晃动，使其在烘箱中烘干时受热更均匀并可以提高烘干的效率。

技术领域

本发明涉及无铅压电陶瓷制备技术领域，具体为一种KNN基无铅压电陶瓷及其制备方法。

背景技术

压电材料是实现机械能与电能相互转换的一类重要功能材料,在传感器、驱动器、超声换能器、谐振器、滤波器、蜂鸣器和电子点火器等各种电子元器件方面有着广泛的应用，而相比于PZT等铅基压电陶瓷，KNN系无铅压电陶瓷各方面都有着更为优异的性能，即介电常数小、频率常数大、压电性高以及密度小等等。

例如申请号为CN200910027302.7的专利，其化学式为(1－x)Bi0.5Na0.5TiO3－xBi0.8La0.2FeO3，式中0.0125≤x≤0.0625的；本发明通过引进Bi0.8La0.2FeO3对Bi0.5Na0.5TiO3进行取代，以形成三方－正交准同型相界结构，具有良好高温铁电、压电性能的无铅压电陶瓷成分点，在一定程度上提高陶瓷的退极化温度；压电系数d33和机电耦合系数kp随着参数x的增大而减小，d33从20－128pC/N不等，而kp从0.27－0.30不等；陶瓷的饱和极化、剩余极化和矫顽场都随着参数x的增大而减小；特别地，陶瓷的退极化温度(Td)在163－171℃之间随着x的增加而增加。

上述中的制备方式中，在对粉末进行干燥处理时，需要使用烘箱，但是粉末堆积在烘箱中会出现受热不均匀的现象，需要增加烘干时间来确保粉末的干燥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种KNN基无铅压电陶瓷及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种KNN基无铅压电陶瓷，无铅压电陶瓷以K₂CO₃、Na₂CO₃、Sb₂O₃、Bi₂O₃、ZrO2、Nb₂O₅、Li₂CO₃为原料。

根据以上所述的一种KNN基无铅压电陶瓷的技术方案，还将提供一种KNN基无铅压电陶瓷的制备方法，无铅压电陶瓷制备步骤，具体包括：

S1、称取原料置于烘箱(1)内烘干；

S2、将烘干得到的粉料分别进行研磨；

S3、将研磨好的粉料再置于80度烘箱(1)内烘干12小时；

S4、将烘干后的粉料进行再次研磨以及筛分：

S5、将过筛后的粉料进行混合和研磨；

S6、将研磨后的粉料进行造粒；

S7、将造粒后粉料压片，烧结；

S8、将陶瓷片被银，烧银后极化；

S9、测试压电常数，位移数据，计算迟滞特性。

优选的，S2和S5中加无水乙醇进行研磨。

优选的，S8中烧结过程中升温速率为3℃/min，烧结温度为1090℃，保温3小时后自然冷却。