[发明专利]一种BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷，其原料组分及其摩尔百分比为(1-x)[a(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-bBaTiO₃-c(Bi_0.5K_0.5)TiO₃]-x[(Na_0.52K_0.44Li_0.04)(Nb_0.88Sb_0.08Ta_0.04)O₃]，式中x=0.001~0.05，a=0.8~0.9，b+c=1-a，0.5<b+c<0.9。

上述BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷的制备方法，步骤为：

(1)用K₂CO₃，Na₂CO₃，TiO₂，Bi₂O₃和BaCO₃为初始原料，按a(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-bBaTiO₃-c(Bi_0.5K_0.5)TiO₃简写为BNT-BT-BKT进行配料，式中a=0.8~0.9，b+c=1-a；经球磨混合、预烧获得BNT-BT-BKT陶瓷粉末，其中预烧温度为850℃；

(2)用Li₂CO₃，K₂CO₃，Na₂CO₃，Nb₂O₅，Ta₂O₅和Sb₂O₃为初始原料，按(Na_0.52K_0.44Li_0.04)(Nb_0.88Sb_0.08Ta_0.04)O₃简写为KNNLST进行配料，经球磨混合、预烧获得KNNLST陶瓷粉末，其中预烧温度为850℃；

(3)按(1-x)（BNT-BT-BKT）-x（KNNLST），式中x=0.001~0.05，将步骤(1)和步骤(2)制备的BNT-BT-BKT和KNNLST陶瓷粉末按比例混合，经球磨混合，干燥，得到多元体系陶瓷粉末；

(4)在步骤(3)得到的多元体系陶瓷粉末滴加聚乙烯醇二甲醛酒精溶液作为粘结剂在研钵中研磨，其中聚乙烯醇二甲醛的质量百分比为1~10%；

(5)将步骤(4)的BNT-BT-BKT-KNNLST混合粒倒入磨具，压膜成型为坯体；

(6)将步骤(5)的坯体置于马弗炉中进行排胶，以5℃/min的升温速率升温至600℃，保温10min，随炉冷却；

(7)将步骤(6)排胶后的坯体置于马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温至1040～1140℃，保温1~2h烧结，随炉冷却，获得BNT-BT-BKT-KNNLST钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷制品；

(8)将步骤(7)的钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷制品涂覆低温银浆，于700℃保温10min，制成电极；

(9)将步骤(7)制备的电极片进入硅油中极化。

2.根据权利要求1的一种BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(1)和(2)的球磨时间为6h。

3.根据权利要求1的一种BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(5)压膜成型的压力为65～130MPa。

4.根据权利要求1的一种BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(7)优选的烧结温度为1080℃。

5.根据权利要求1的一种BNT-BT-BKT基钙钛矿体系多元无铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(9)的极化时间为10~30min，极化电场为2~4KV/mm。