[发明专利]一种耐电压压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐电压压电陶瓷材料，其特征在于：所述压电陶瓷材料由Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、ZnO、Nb₂O₅、Ni₂O₃、Sb₂O₃、SrCO₃和压耐剂制成，组分式为：0.75Pb(Zr,Ti)O₃-0.05Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-0.15Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.05Pb(Sb_1/3Nb_2/3)O₃+x wt％SrCO₃+ywt％耐压剂。

2.根据权利要求1所述的一种耐电压压电陶瓷材料，其特征在于：所述组分式中铌锌-铌镍-铌锑-锆钛酸铅五元系所占比例为93～98wt％。

3.根据权利要求1所述的一种耐电压压电陶瓷材料，其特征在于：所述组分式中Zr/Ti＝0.96或Zr/Ti＝0.98或Zr/Ti＝1.0；x＝2.0～5.5；y＝0.2～0.7。

4.根据权利要求1所述的一种耐电压压电陶瓷材料，其特征在于：所述耐压剂为三氧化钨、三氧化二铝以及二氧化硅的混合物，其中WO₃占20wt％、Al₂O₃占30wt％、SiO₂占50wt％。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的耐电压压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配料、一次球磨：在室温以及空气相对湿度≥60％的条件下，将Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂、ZnO、Nb₂O₅、Ni₂O₃、Sb₂O₃、SrCO₃以及耐压剂按以下组分式配料：0.75Pb(Zr,Ti)O₃-0.05Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-0.15Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.05Pb(Sb_1/3Nb_2/3)O₃+x wt％SrCO₃+ywt％耐压剂，用行星式球磨机进行一次球磨，一次球磨时间为3～6h，然后烘干，过20～60目筛；

(2)合成：将过筛后的粉料装入坩埚，然后在箱式炉中进行合成，合成温度为850～1100℃，升温速率为2.0～3.5℃/min，保温1～4h后随炉冷却；

(3)二次球磨、轧模、烧结：合成后的粉料用行星式球磨机进行二次球磨，烘干并过40～60目筛，随后进行轧模成型，然后放入箱式炉中进行烧结，升温至1300℃，保温1.5～3h后随炉冷却；

(4)印银、烧银、极化：烧结后瓷片进行印银，印完银后在隧道炉中烧银，然后在1.4～1.6KV/mm的电压下进行空气极化；

(5)贴铜片、固化：对极化后的瓷片进行贴铜片，并固化10～15h；

(6)测试：固化后的瓷片进行测试耐电压性能，制得所述耐电压压电陶瓷材料。

6.根据权利要求5所述的一种耐电压压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)，原料纯度均≥98％；一次球磨参数为：氧化锆球:原料:去离子水＝2.0～2.5:1:0.9～1.2。