[发明专利]一种铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷，其原料组成及其原料摩尔百分比含量为Pb_0.88La_0.12(Zr_0.70Ti_0.30)_0.97O₃+xFe³⁺+yBi³⁺+zLi¹⁺，式中x＝0～4.0％，y＝0～0.3％，z＝0～2.0％，所述原料为Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Fe₂O₃、Li₂O、Bi₂O₃，所述Li₂O，Bi₂O₃为助烧剂。

2.权利要求1的一种铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷的制备方法，具有如下步骤：

(1)配料

将原料Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、La₂O₃、Fe₂O₃、Li₂O、Bi₂O₃按Pb_0.88La_0.12(Zr_0.70Ti_0.30)_0.97O₃+xFe³⁺+yBi³⁺+zLi¹⁺，式中x＝0～4.0％，y＝0～0.3％，z＝0～2.0％的化学计量比配料，于球磨罐中混料，球∶料∶水的重量比为2∶1∶0.5，球磨时间为4h，再将原料烘干；

(2)预合成

将步骤(1)烘干后的粉料放入氧化铝坩埚内，加盖密封，于900℃合成2h；

(3)成型及排塑

将步骤(2)的合成料再次球磨、烘干，外加质量百分比为7wt％的聚乙烯醇水溶液进行造粒，过筛后在300Mpa的压强下压制成型为坯体；然后以3℃/min的速率将坯体升温至200℃，再以1.5℃/min速率从200℃升至400℃，在400℃保温30min后，以5℃/min的速率升至650℃并保温10min，排出有机物；

(4)烧结

将步骤(3)排出有机物的坯体采用锆钛酸铅粉料埋烧，升温速率为6℃/min，在1190～1250℃烧结，保温2h，随炉冷却，制得铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷；

(5)烧银

将步骤(4)烧结好的反铁电陶瓷片打磨至厚度为0.8～1.3mm，采用丝网印刷工艺在其上、下表面印刷银浆，再置于加热炉中，升温至735℃并保温10min，自然冷却至室温；

(6)测试电学性能。

3.根据权利要求2的一种铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的球磨介质为去离子水和玛瑙球，球磨机的转速为750r/min。

4.根据权利要求2的一种铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(3)的烘干温度为100℃。

5.根据权利要求2的一种铁、镧掺杂锆钛酸铅反铁电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的坯体为直径12mm，厚度1.2～1.4mm的圆片状坯体。