[发明专利]铋离子替代改性的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种铋离子替代改性的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，包括无水碳酸钾、无水碳酸钠、五氧化二铌，三氧化二铋，其化学计量比为[(K_0.5Na_0.5)_1-3xBi_x]NbO₃(0.0≤x≤0.05)无铅压电陶瓷，其中0.0≤x≤0.05，其特征在于以铋离子替换(K_0.5Na_0.5)NbO₃陶瓷中的A位离子。

2.一种制备权利要求1所述铋离子替代改性的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的方法，其特征在于根据电价平衡的原理，添加Bi离子的同时减少K离子和Na离子，并且产生了A位空位，具体过程是：

a.配料：将分析纯的无水碳酸钾、无水碳酸钠、五氧化二铌和三氧化二铋烘干，按化学计量比为[(K_0.5Na_0.5)_1-3xBi_x]NbO₃(0.0≤x≤0.05)配料；

b.制备干粉：原料在乙醇中以ZrO₂球为媒质行星球磨，烘干得到干粉；

c.制备粉料：所得粉料在900～950℃空气中预烧，预烧粉料经手工研磨后在850～950℃空气中再次煅烧，研磨过筛后得到具有钙钛矿相的[(K_0.5Na_0.5)_1-3xBi_x]NbO₃粉料；

d.将预烧的粉料在乙醇中再次行星球磨混合，烘干粉料后加入聚乙烯醇造粒，并干压成型；

e.烧结：成形素坯在500℃空气中排除聚乙烯醇，后在1100℃-1200℃空气中烧结，得到致密陶瓷片；

f.被银：将获得的陶瓷用砂纸和研磨稿精修至0.07mm厚，双面刷上银浆后在800℃条件下烧渗银电极；陶瓷片被上银电极后在110℃的硅油油浴中极化，极化电压为3～4KV/mm极化时间为30-40分钟，放置24小时后进行电学性能测试。