[发明专利]一种Nd和Er共掺杂CaBi8

权利要求书

1.一种Nd和Er共掺杂CaBi₈Ti₇O₂₇陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

1)将纯度大于99.0％的CaCO₃、Bi₂O₃、TiO₂、Nd₂O₃和Er₂O₃分别干燥；

2)将步骤1)干燥后的原料按照CaBi_8-x-yNd_xEr_yTi₇O₂₇，其中x＝0.005～0.04，y＝0.005～0.04的化学计量比进行称取，然后放于球磨罐中进行球磨，其中，球磨介质为无水乙醇；

3)球磨结束后，将得到的混合物料进行真空干燥，干燥后进行研磨，研磨后的粉体过80目筛；

4)将过筛后的粉体在马弗炉中于800～900℃下煅烧2～6h，冷却至室温，加入质量分数为5％的聚乙烯醇水溶液造粒，将造粒的粉体通过压片机预成型后再经5MPa～10MPa下压制成胚体，将所得的胚体在马弗炉中在500～700℃下排胶2～4h，然后于1100～1200℃下烧结2～6h，随炉冷却至室温得到陶瓷；

所述步骤4)中，所述于800～900℃下煅烧2～6h的升温速率为4～6℃/min；所述排胶过程的升温速率为2～3℃/min，于1100～1200℃下烧结2～6h的升温速率为6～8℃/min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述的干燥温度为80～100℃，干燥时间为20～30h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述球磨罐为聚乙烯球磨罐，以二氧化锆锆球进行球磨。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述球磨转速为300～400r/min，球磨时间20～30h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述真空干燥为在真空烘箱中于65～85℃干燥10～20h以除去乙醇。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法制备的一种Nd和Er共掺杂CaBi₈Ti₇O₂₇陶瓷。

7.根据权利要求6所述的一种Nd和Er共掺杂CaBi₈Ti₇O₂₇陶瓷，其特征在于：所述的一种Nd和Er共掺杂CaBi₈Ti₇O₂₇陶瓷的压电常数d₃₃为18～23pC/N，2P_r＝1.85～1.94μC/cm²；d₃₃在400℃处理后仍能够维持在16～22pC/N。

8.根据权利要求6或7所述的一种Nd和Er共掺杂CaBi₈Ti₇O₂₇陶瓷的应用，其特征在于，所述陶瓷在压电材料中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将陶瓷样品经500～600目砂纸打磨光滑后烧制银电极，于170～200℃硅油中，在11～13kV/mm电场下极化40～50min，放置20～30h得到压电材料。