[发明专利]锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷

权利要求书

1.一种锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其化学计量式为：

Pb_1.02(Mn_1/3Sb_2/3)_x(Zr_0.47Ti_0.48)_(1-x)/0.95O₃，式中x=0.01～0.07；

该锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷的制备方法，具有如下步骤：

(1)配料

将原料Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、MnO₂、Sb₂O₃按Pb_1.02(Mn_1/3Sb_2/3)_X(Zr_0.47Ti_0.48)_(1-x)/0.95O₃，且x=0.01～0.07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，过40目筛；

(2)合成

将步骤(1)中过筛后的粉料，放入坩埚内，压实，加盖，密封，在合成炉中分别于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，再将球磨后的合成料放入烘箱内于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的速率升温至650℃，保温1h，并于400℃保温0.5h，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1180℃～1280℃烧结，保温2h，随炉自然冷却至室温，制得化学式为：Pb_1.02(Mn_1/3Sb_2/3)_x(Zr_0.47Ti_0.48)_(1-x)/0.95O₃，且x=0.01～0.07的压电陶瓷；

(7)烧银

将步骤(6)烧结后的陶瓷片打磨至光滑且厚度均匀一致,被银，将被银后的陶瓷片放入烘箱在100℃以上烘干，在735℃下进行烧渗处理；

(8)极化

将步骤(7)烧银后的陶瓷片进行极化处理，极化条件具体为：极化温度：140℃，极化电场：3kv/mm；

(9)测试压电介电性能

将步骤(8)极化后的压电陶瓷片，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的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述Pb_1.02(Mn_1/3Sb_2/3)_x(Zr_0.47Ti_0.48)_(1-x)/0.95O₃，其中x=0.01～0.07的优选x值为0.05。

3.根据权利要求1的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(1)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的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(3)的球磨时间为4h，球磨机转速为750转/分钟。

5.根据权利要求1的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(4)压制成型的压强为420MPa。

6.根据权利要求1的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，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的圆柱状坯件。

7.根据权利要求1的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(6)的优选的烧结温度为1260℃。

8.根据权利要求1的锰锑掺杂的锆钛酸铅压电陶瓷，其特征在于，所述步骤(7)烧结后陶瓷片的打磨厚度为1mm。