[发明专利]压电单晶和其制备方法、以及利用该压电单晶的压电部件和介电部件

权利要求书

1.一种含锆的钙钛矿型压电单晶([A][B]O₃)，其特征在于：其具有如下化学式8：

[A][(MN)_(1-x-y)Ti_xZr_y]O₃+cP

在上述化学式中，A表示从Pb、Sr、Ba和Bi中的至少一种物质，M表示从Ce、Co、Fe、In、Mg、Mn、Ni、Sc和Yb中的至少一种物质，N则表示Nb、Sb、Ta和W中的一种物质，x和y需分别满足以下条件：

0.05≤x≤0.58(摩尔比)；

0.05≤y≤0.62(摩尔比)；

P为包含至少一个选自由金属和氧化物组成的组中的强化第二相，且c满足以下条件：

0.001≤c≤0.20(摩尔比)。

2.按照权利要求1所述的压电单晶，其特征在于，所述压电单晶具有如下化学式9组成：

[Pb][(MN)_(1-x-y)Ti_xZr_y]O₃+cP。

3.按照权利要求1所述的压电单晶，其特征在于，所述压电单晶具有如下化学式10组成：

[A][((M)(Nb))_(1-x-y)Ti_xZr_y]O₃+cP。

4.按照权利要求1所述的压电单晶，其特征在于，所述压电单晶具有如下化学式11组成：

[Pb_(1-a-b)Sr_aB_ab][((Mg，Zn)_1/3Nb_2/3)_(1-x-y)Ti_xZr_y]O₃+cP。

上述化学式中，a的摩尔比范围为0.0≤a≤0.1；b的摩尔比范围为0.0≤b≤0.6。

5.按照权利要求1所述的压电单晶，其特征在于，所述压电单晶具有如下化学式12组成：

[Pb][((Mg_(1-a)Zn_a)_1/3Nb_2/3)_(1-x-y)Ti_xZr_y]O₃+cP，上述化学式中，x的摩尔比范围为0.20≤x≤0.58；a的摩尔比范围为0.0≤a≤0.5。

6.按照权利要求1所述的压电单晶，其特征在于，所述压电单晶具有如下化学式13组成：

[Pb][(Mg_1/3Nb_2/3)_(1-x-y)Ti_xZr_y]O₃+cP，

上述化学式中，x的摩尔比范围为0.25≤x≤0.58。

7.按照权利要求1-6中任一项所述的压电单晶，其特征在于：所述强化第二相P进一步包括气孔。

8.按照权利要去1-6中任一项所述的压电单晶，其特征在于：所述强化第二相P为Au、Ag、Ir、Pt、Pd、Rh、MgO和ZrO₂中至少一种。

9.按照权利要求1-6中任一项所述的压电单晶，其特征在于：所述强化第二相P以粒子的形式均匀分布在所述压电单晶中，或者以既定的图案规则分布在所述压电单晶中。

10.按照权利要求1-6中任一项所述的压电单晶，其特征在于：所述压电单晶中的x和y为属于从菱形晶相和正方晶相之间的变晶相界的组成的10mol％的范围之内。

11.按照权利要求10所述的压电单晶，其特征在于：所述压电单晶中的x和y为属于从菱形晶相和正方晶相之间的变晶相界的组成的5mol％的范围之内。

12.按照权利要求1-6中任一项所述的压电单晶，其特征在于：所述压电单晶的居里温度Tc为180度以上，且菱形晶相和正方晶相间的相变温度T_RT在100度以上。