[发明专利]一种压电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种压电材料，其特征在于，其化学组成如下所示：

Pb_1-x-yMe1_xMe2_y[(Ni_1/3Nb_2/3)_a·Zr_b·Ti_c]O₃     （Ⅰ）

其中：

Me1和Me2独立的选自Ba、Ca、Sr、Mg、La、Sb中的一种或者至少两种的组合；

x+y=0.02~0.1；

a为0.1~0.7；b为0.1~0.6；c为0.1~0.8，且a+b+c=1。

2.如权利要求1所述的压电材料，其特征在于，x+y=0.02~0.08，优选x+y=0.03~0.07。

3.如权利要求1或2所述的压电材料，其特征在于，a为0.15~0.65，优选0.15~0.6，进一步优选0.2~0.5。

4.如权利要求1-3之一所述的压电材料，其特征在于，b为0.15~0.5，优选0.15~0.4，进一步优选0.2~0.4。

5.如权利要求1-4之一所述的压电材料，其特征在于，c为0.1~0.7，优选0.15~0.65，进一步优选0.2~0.6。

6.一种如权利要求1-5之一所述的压电材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）选用含有所需元素的化合物，按式（Ⅰ）所述化学组成配料，球磨后预压块，预烧，再次球磨，得到物质a；

（2）在物质a中加入粘结剂进行造粒，成型后排塑，然后烧结，得到物质b；

（3）将物质b进行极化处理，得到压电材料。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述配料后球磨采用行星球磨机进行球磨；

优选地，所述预烧的温度为600~1200℃，优选700~1100℃，进一步优选800~900℃；

优选地，所述预烧的时间为1h以上，优选1~10h，进一步优选1.5~5h，更优选2h；

优选地，将预烧后形成的烧结物粉碎进行球磨，优选进行滚动球磨。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述粘结剂选自环氧树脂粘结剂、聚氨酯粘结剂、氨基树脂粘结剂、丙烯酸树脂可固化热熔粘结剂中的一种或者至少两种的混合物，优选聚氨酯丙烯酸酯粘结剂；

优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯粘结剂的质量占物质a的总质量的质量百分比为5~15wt%，优选5~10wt%，进一步优选8wt%；

优选地，所述成型为等静压成型；

优选地，所述等静压成型的压力为150~300MPa，优选160~250MPa，进一步优选180MPa；

优选地，所述排塑的温度为600~900℃，优选650~800℃，进一步优选690~750℃；

优选地，所述排塑的时间为1~5h，优选1.5~4h，进一步优选2h；

优选地，所述烧结温度为1000~1400℃，优选1100~1350℃，进一步优选1200~1300℃。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述极化处理的温度为120~180℃，优选130~170℃，进一步优选140~160℃；

优选地，所述极化处理的电场强度为1600~2800V/mm，优选1800~2600V/mm，进一步优选2000~2500V/mm；

优选地，所述极化处理的时间为5~30min，优选10~20min，进一步优选15min。

10.一种如权利要求1-5之一所述的压电材料在高灵敏度流量计传感器、压电扬声器、制动器、微定位系统、水声工程、被动声纳等中的用途。