[发明专利]钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷，其化学计量式为：Pb[(Mg_1/2W_1/2)_0.01(Ni_1/3Nb_2/3)_0.40Ti_0.356Zr_0.234]O₃；

该钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷的制备方法，具有如下步骤：

(1)配料

首先将所需原料Pb₃O₄、WO₃、MgO、Ni₂O₃、Nb₂O₅、ZrO₂、TiO₂按Pb[(Mg_1/2W_1/2)_0.01(Ni_1/3Nb_2/3)_0.40Ti_0.356Zr_0.234]O₃的化学计量比，混合后放入球磨罐中；球磨介质均为去离子水和氧化锆球，球：料：水的重量比均为2：1：0.6；再将混合料分别放入烘箱内于90℃烘干，然后放入研钵内研磨，分别过40目筛；

(2)合成

将步骤(1)中过筛后粉料，放入坩埚内，压实，加盖，密封，在合成炉中于900℃合成，保温2h，自然冷却到室温，出炉；

(3)二次球磨

将步骤（2）的合成料放入球磨罐中球磨粉碎，再将球磨后的料放入烘箱内于90℃烘干，然后放入研钵内研磨，过40目筛;

(4)压片

将步骤(3)过筛后的粉料，外加质量百分比为7wt.%的聚乙烯醇水溶液进行造粒，再将其捣碎，压制成型为坯件；

(5)排胶

将步骤(4)的坯件放入马弗炉中，以5℃/min的速率升至200℃，再以1℃/min的速率升至400℃，保温1h，之后以5℃/min的速率升至650℃进行有机物排除；

(6)烧结

将步骤(5)排胶后的坯件放在Al₂O₃垫板上，用垫料埋烧，以5℃/min的升温速率升温至1200℃～1260℃进行烧结，保温2h，然后随炉自然冷却至室温，可制得化学式为：Pb[(Mg_1/2W_1/2)_0.01(Ni_1/3Nb_2/3)_0.40Ti_0.356Zr_0.234]O₃的压电陶瓷；

(7)烧银

将步骤(6)烧结后的试样涂银电极，然后在以7℃/min的升温速率升温至735℃，保温5min，进行烧银；

(8)极化

将步骤(7)烧银后的试样，在120℃的硅油，3000V/mm的电场下进行极化；

(9)测试压电介电性能

将步骤(8)极化后的压电陶瓷，于室温静置24h后，测试其压电性能和介电性能。

2.根据权利要求1的钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(1)的球磨时间为4h，球磨机转速为750转/分钟。

3.根据权利要求1的钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(3)的球磨时间为3h，球磨机转速为750转/分钟。

4.根据权利要求1的钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(4)压制成型的压强为250MPa。

5.根据权利要求1的钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(4)压制成型的坯件为直径10mm，厚度1～2mm的圆片状坯件。

6.根据权利要求1的钨镁铌镍锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(6)优选的烧结温度为1240℃。