[发明专利]铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法

权利要求书

1.一种铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)固相反应制备设定组分的铁电陶瓷块体，进一步球磨成200～2000目以上的微米粉末；

2)采用溶胶-凝胶法制备铁电陶瓷前躯体溶胶，进一步烘干后获得无定形的设定组分的铁电陶瓷干凝胶粉；

3)将步骤1)中所述微米粉体和步骤2)中所述干凝胶粉在溶剂中湿磨成浆料，所述浆料烘干后压制成素坯试样，然后将所述素坯试样在烧结炉中烧结，烧结完成后随炉冷却至室温获得设定组分的铁电陶瓷单晶产物。

2.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，所述铁电陶瓷为ABO₃钙钛矿结构，优选PZT和BST系铁电陶瓷。

3.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，步骤1)中所述固相反应过程为，球磨混合后在马弗炉中煅烧，煅烧温度为相应铁电陶瓷化合物烧结温度减去100～300℃，保温2～7小时。

4.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述块体制微米粉末的过程具体为，首先将块体在研钵中砸碎，过40～200目筛，再以醇类溶剂为介质球磨24小时，烘干，过200～2000目筛。

5.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，所述溶胶-凝胶法中络合剂为高分子材料，优选，聚乙烯吡咯烷酮或柠檬酸。

6.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，步骤2)所述铁电陶瓷前躯体溶胶的溶度为0.1～1.0mol/L。

7.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，所述溶胶-凝胶法中，以去离子水、异丙醇、乙酸、无水乙醇或/和乙二醇甲醚为溶剂。

8.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述微米粉体与所述干凝胶粉的质量比为(3～20):100。

9.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，步骤3)中，浆料的制备过程具体为所述微米粉体与所述干凝胶粉以醇类溶剂为介质湿磨形成浆料，浆料取出后在干燥箱中烘干，烘干温度为100～300℃；烘干的浆料粉在1～10MPa的压力下压制成素坯试样，将素坯试样置于烧结炉中烧结，保温2～10小时完成烧结。

10.根据权利要求1所述铁电陶瓷类化合物的单晶制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述烧结炉中烧结温度在1350℃以下。