[发明专利]一种新型高稳定性压电材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种新型高稳定性压电材料及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域。所述新型高稳定性压电材料配方为：Pb_xSr_1‑x(Zr_yTi_1‑y)O₃+aPbCrO₄+bMnO₂；其中x、y为摩尔比，a、b为重量比，0.93≤x≤0.97，0.51≤y≤0.53，2.0％≤a≤3.0％，0.10％≤b≤0.20％。本发明采用Cr、Mn掺杂锆钛酸铅，有效改善了频率稳定性，在应用中需要频率的稳定性在‑10℃～+50℃之间变化率≤0.1％；具备高频率温度稳定性，可以满足各类压电驱动器、陶瓷滤波器等的应用需要，具有较高应用前景。

技术领域

本发明涉及功能陶瓷材料技术领域，特别涉及一种新型高稳定性压电材料及其制备方法。

背景技术

压电材料是一种应用性广泛的功能材料，它是通过正逆压电效应实现机械能和电能之间的转换。随着现代工业的发展，对各类陶瓷滤波器在稳定性方面提出了更高的要求。

压电陶瓷性能参数会随着温度的变化而变化，不同材料配方之间的变化率是各不相同。在某些应用条件下，需要压电陶瓷元件随着温度的变化，其频率变化尽可能的小，要求其要有较高的频率稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型高稳定性压电材料及其制备方法，以解决目前随着温度变化时，压电陶瓷不够稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型高稳定性压电材料，按重量份数计，包括以下组分：

Pb_xSr_1-x(Zr_yTi_1-y)O₃，1份；

PbCrO₄，2.0％～3.0％份；

MnO₂，0.10％～0.20％份；

其中，x、y为摩尔比，0.93≤x≤0.97，0.51≤y≤0.53。

可选的，所述摩尔比x＝0.93，y＝0.528；PbCrO₄的重量份数为2.5％，MnO₂的重量份数为b＝0.15％。

可选的，所述摩尔比x＝0.95，y＝0.51；PbCrO₄的重量份数为3％，MnO₂的重量份数为b＝0.2％。

可选的，所述摩尔比x＝0.97，y＝0.52；PbCrO₄的重量份数为2.1％，MnO₂的重量份数为b＝0.1％。

本发明还提供了一种新型高稳定性压电材料的制备方法，包括：

步骤一：清洗球磨罐和二氧化锆球；按重量份数称量物料并混合成粉料，将其与二氧化锆球、去离子水加入球磨罐中球磨成浆料，并烘干；

步骤二：烘干后通过筛网，将过筛后的粉料放入预烧钵中，在高温下合成后随炉自然冷却；

步骤三：将冷却后的粉料与二氧化锆球、去离子水一起加入球磨罐中球磨，待粒度达到D50≤0.60μm，D90≤1.60μm，将球磨完成后的料烘干；

步骤四：在烘干后的粉料中加入PVA溶液，并压制成毛坯，然后将其烧至1200℃并保温；加入PVA溶液的重量是烘干后粉料的4～5％；

步骤五：将烧成后的元件厚度磨至1mm，并印刷银电极，在700～800℃下烧渗银，然后在120～140℃、2～3kV下高压极化；将极化后的晶片在120℃下老化4小时，在常温下静置30天。