[发明专利]一类铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体及其制备方法

权利要求书

1.一类铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体，其特征在于该陶瓷粉体的化学通式为：(K_1-u-vNa_uLi_vA_w)(Nb_1-n-wSb_nH_w)O₃或(K_1-u-vNa_uLi_vA_w)(Nb_1-n-wSb_nH_w)O₃+a M_αO_β，式中，u、v、w、n分别表示相应的元素在该化学组成中所占的摩尔数，0.4≤u≤0.6，0≤v≤0.1，0≤w≤0.1，0≤n≤0.1，a为氧化物M_αO_β所占的摩尔百分比，0≤a≤0.1，α＝1，2或3，β＝1，2，3，4或5，A为Li、Na、K、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Bi、La或Y中的一种或一种以上，H为Al、Si、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ce、Zr、Mo、Tc、Sn、Pr、Pu、Th、Hf、Ge、Sb、Te、Ta或W中的一种或一种以上，M为Li、Na、K、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Bi、La、Y、Si、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ce、Zr、Mo、Tc、Sn、Pr、Pu、Th、Hf、Ge、Sb、Te、Ta、W中的一种或一种以上。

2.根据权利要求1所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体的制备方法，其特征在于：该粉体的粒径不超过3μm。

3.一种权利要求1所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按权利要求1所述通式的化学计量比，称取各元素相应的化合物作为原料，原料中含K、Na或Li的化合物为可溶性化合物，含Nb或Sb的化合物为不溶于水或难溶于水的化合物粉末，含A或H的化合物为可溶性化合物或者为不溶于水或难溶于水的化合物粉末，含M的化合物为可溶性含氧化合物或者为不溶于水或难溶于水的含氧化合物粉末；所述不溶于水或难溶于水的化合物粉末或者含氧化合物粉末的粒径不超过2微米；

(2)将步骤(1)所选原料中可溶性的原料溶解于水中，使之形成均一稳定的溶液，作为包覆相；

(3)将步骤(1)所选原料中不溶于水或难溶于水的原料作为被包覆相，与包覆相混合后振荡均匀，得到混合悬浮液；

(4)将混合悬浮液在搅拌条件下，送入喷雾干燥器中高速离心雾化，使包覆相包覆于被包覆相的颗粒表面，并在气流下于200～300℃干燥，经旋风分离器和袋式除尘器收集，制得至少含K、Na、Nb元素的混合物粉末；

(5)将上述混合物粉末在700～950℃下保温煅烧2～5小时，制得铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体。

4.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述含K化合物为碳酸钾、碳酸氢钾、硝酸钾、甲酸钾、醋酸钾、草酸钾、柠檬酸钾、乙醇钾、叔丁醇钾、苯酚钾、乙炔钾或氢氧化钾中的任一种；含Na化合物为碳酸钠、碳酸氢钠、硝酸钠、甲酸钠、醋酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、乙醇钠、叔丁醇钠、苯酚钠、乙炔钠或氢氧化钠中的任一种。

5.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体的制备方法，其特征在于：将步骤(1)所选原料中可溶性的原料溶解于水中，使之形成均一稳定的阳离子的总浓度为0.1～4mol/L的溶液，作为包覆相。

6.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷粉体的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述气流的流速为50～150m/s。