[发明专利]一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将Pb₃O₄、Yb₂O₃、Nb₂O₅按化学计量比Pb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃配料，球磨混合均匀，烘干，过筛，煅烧，得到Pb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃粉体；

(2)将Pb₃O₄、La₂O₃、ZrO₂和TiO₂按照化学计量比Pb_1-xLa_x(Zr_yTi_1-y)_1-x/4O₃配料，再加入0.8～1.2wt％Pb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃以及0.8～1.2wt％Sb₂O₅或Sb₂O₃，球磨混合均匀，烘干，过筛，煅烧，得到粉体；

(3)将粉体再次球磨混合均匀，干燥，然后加入粘结剂研磨造粒，过筛，压片，得到坯体；

(4)将坯体排胶处理，然后在1250～1290℃保温2～2.5h，烧结成陶瓷片，涂覆银浆，烧银，极化，得到锆钛酸镧铅基压电陶瓷；

所述锆钛酸镧铅基压电陶瓷的组成为：Pb_1-xLa_x(Zr_yTi_1-y)_1-x/4O₃+aPb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃+bN，其中，N为Sb₂O₅或Sb₂O₃，x＝0.055～0.070，y＝0.55～0.61，以Pb_1-xLa_x(Zr_yTi_1-y)_1-x/4O₃总重为百分比，a为0.8～1.2％，b为0.8～1.2％。

2.根据权利要求1所述一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)所述煅烧的条件均为：在850～950℃煅烧3.5～4.5h。

3.根据权利要求1所述一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂的加入量占粉体质量的1.0～1.5％。

4.根据权利要求1或2或3所述一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)～(3)所述球磨混合均匀的条件均为：以去离子水为溶剂，锆球为球磨介质，其中锆球、去离子水和粉体的质量比为2:1:1，300～350r/min下球磨1.5～3h；

步骤(3)所述压片的条件为：24～26MPa下保压20～30s。

5.根据权利要求4所述一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)所述过筛均指过60～100目筛；步骤(3)所述过筛指过60～80目筛。

6.根据权利要求4所述一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述烧银的条件为：600～800℃下烧结15～30min；所述极化指在常温硅油中于2～3kV/mm的电场下极化10～30min。

7.根据权利要求4所述一种锆钛酸镧铅基压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)～(3)所述烘干的条件均为100～150℃下保温8～12h；步骤(4)所述排胶处理为依次在120～150℃，250～300℃，450～500℃，750～800℃保温1～1.5h。