[发明专利]锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷，以下列通式I表示：

(1-x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃-xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3 (I)

其中，x为K_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3所占化合物(1-x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃-xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3的摩尔百分数，0.001≤x≤0.005。

2.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷，其中，所述无铅压电陶瓷为四方-正交两相共存结构。

3.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷，其中，K_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3具有钨青铜结构。

4.一种锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷的制备方法，其中，具体包括以下步骤：

S1、配料：

以BaCO₃、CaCO₃、ZrO₂、TiO₂、K₂CO₃、Li₂CO₃以及Nb₂O₅为原料，各原料根据通式(1-x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃-xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3进行配料，

其中，x为K_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3所占化合物(1-x)Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃-xK_2.9Li_1.95Nb_5.15O_15.3的摩尔百分数，0.001≤x≤0.005；

S2、制备：

第一次粉末化处理：向配置好的上述原料中加入无水乙醇，以进行第一次粉末化处理，并混合均匀；

第一次预烧：将混合均匀的原料加热到第一温度，以进行固相反应；

第二次粉末化处理：向第一次预烧后原料中加入去离子水，以进行第二次粉末化处理，并制备成粉末态；

第二次预烧；将制备成粉末态的原料加热到第二温度，以生成钙钛矿结构；

第三次粉末化处理：向第二次预烧后的原料中加入去离子水，以进行第三次粉末化处理，并制备成粉末态；

压制：将第三次粉末化处理后的原料压制成设定形状的粗坯；

烧结：将所述粗坯放置到加热装置中，在第三温度下进行烧结，以获得致密的陶瓷元件；

S3、极化：

将陶瓷元件进行极化，以得到无铅压电陶瓷器件。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在所述第一次预烧中，所述第一温度为1120-1220℃，保温时间为4-6小时。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在所述第二次预烧中，所述第二温度为1140-1240℃，保温时间为3-5小时。