[发明专利]一种超声发射型换能器用压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超声发射型换能器用压电陶瓷，其特征在于所述压电陶瓷的配方为：xBiFeO₃-y(Pb_0.90Ba_0.05Sr_0.05)(Zr_0.54Ti_0.46)O₃+0.01~0.6wt.%Cr₂O₃+0.01~0.7wt.%MnO₂+0.01~0.9wt.%Fe₂O₃+0.01~6wt.%(0.15B₂O₃-0.125Bi₂O₃-0.45CdO)玻璃粉；其中，0.005≤x≤0.2 mol，x+y=1；其中BiFeO₃、(Pb_0.90Ba_0.05Sr_0.05)(Zr_0.54Ti_0.46)O₃和(0.15B₂O₃-0.125Bi₂O₃-0.45CdO)玻璃粉分别是采用常规的化学原料以固相法合成；Cr₂O₃、MnO₂、Fe₂O₃和BBC玻璃粉的添加量分别为xBiFeO₃-y(Pb_0.90Ba_0.05Sr_0.05)(Zr_0.54Ti_0.46)O₃质量的0.01~0.6%、0.01~0.7%、0.01~0.9%和0.01~6%。

2.如权利要求1所述的一种超声发射型换能器用压电陶瓷，其特征在于：所述压电陶瓷的介电常数为1293-1312，机械品质因素（Q_m）为1020-1086，径向机电耦合系数（K_p）为0.64-0.67，压电应变常数(d₃₃)为 308-325pC/N，谐振频率时间稳定性好，老化200小时后其变化率（t_fr）为0.002%-0.004%，介质损耗(tanδ)为0.032%-0.043%。

3.如权利要求1所述的一种超声发射型换能器用压电陶瓷，其特征在于：所述的(Pb_0.90Ba_0.05Sr_0.05)(Zr_0.54Ti_0.46)O₃的制备过程如下：将常规的化学原料Pb₃O₄、BaCO₃、SrCO₃、ZrO₂和TiO₂按照：0.9/3：0.05：0.05：0.54：0.46的摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于850~900℃保温120分钟，固相反应合成(Pb_0.90Ba_0.05Sr_0.05)(Zr_0.54Ti_0.46)O₃，冷却后研磨过200目筛，备用。

4.如权利要求1所述的一种超声发射型换能器用压电陶瓷，其特征在于：所述的BiFeO₃的制备过程如下：将常规的化学原料Bi₂O₃和Fe₂O₃按照：1/2：1/2的摩尔比配料，研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚内于500~550℃保温120分钟，固相反应合成BiFeO₃，冷却后研磨过200目筛，备用。