[发明专利]一种铌锡酸铅-钪酸铋-钛酸铅三元系高温压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铌锡酸铅-钪酸铋-钛酸铅三元系高温压电陶瓷材料，其特征在于，其组成由以下通式表示：

0.05Pb(Sn_1/3Nb_2/3)O₃-(0.95-x)BiScO₃-xPbTiO₃

通式中的x和0.95-x分别表示PbTiO₃和BiScO₃组分的摩尔百分数，其中x的取值为0.60-0.63。

2.根据权利要求1所述的铌锡酸铅-钪酸铋-钛酸铅三元系高温压电陶瓷材料，其特征在于，所述铌锡酸铅-钪酸铋-钛酸铅三元系高温压电陶瓷材料是按以下方法制备得到的：

将原料Sc₂O₃、Bi₂O₃、Nb₂O₅、PbO、TiO₂和SnO₂按照通式0.05Pb(Sn_1/3Nb_2/3)O₃-(0.95-x)BiScO₃-xPbTiO₃中的化学计量比混合，加入无水乙醇进行球磨得到湿料；将球磨后的混合料烘干并预烧，再加入无水乙醇进行二次球磨得到混合粉料；将混合粉料中加入粘合剂压制成陶瓷坯片，并进行排塑处理；将排塑处理后的陶瓷坯片进行煅烧；将陶瓷坯片进行抛光、被银电极和在硅油中极化。

3.一种权利要求1或2所述的铌锡酸铅-钪酸铋-钛酸铅三元系高温压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按照通式0.05Pb(Sn_1/3Nb_2/3)O₃-(0.95-x)BiScO₃-xPbTiO₃中的化学计量比称取原料，加入无水乙醇进行球磨；

2）将球磨后的混合料烘干并预烧，再加入无水乙醇进行二次球磨；

3）向二次球磨后的混合粉料中加入粘合剂压制成陶瓷坯片，并进行排塑处理；

4）将排塑处理后的陶瓷坯片进行煅烧，随后冷却至室温；

5）将冷却后的陶瓷坯片进行抛光、被银电极和在硅油中极化，得到铌锡酸铅-钪酸铋-钛酸铅三元系高温压电陶瓷材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）和步骤2）中，所述无水乙醇的用量为所述原料总重量的60-80%。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）和步骤2）中，所述球磨的速率为200-300r/min，球磨的时间为8-12h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，所述混合料的烘干温度为70-90℃，预烧温度为750-800℃。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，所述粘合剂的用量为所述混合粉料总重量的6-8%。

8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，所述粘合剂是重量百分含量为7%的聚乙烯醇水溶液。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，所述排塑处理的温度为600-700℃。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，所述煅烧的升温速率为3-5℃/min。

11.根据权利要求3或10所述的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，所述煅烧的温度为1000-1500℃。

12.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤5）中，所述极化的温度为100-150℃，极化的电压为3-5kV/mm，极化的时间为15-20min。