[发明专利]一种无铅声振压电换能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无铅声振压电换能材料其特征在于，所述无铅声振压电换能材料的化学组成为：

(1-x)(K_0.5Na_0.5)(Nb_0.95Sb_0.05)O₃-xBi_0.5(Na_0.82K_0.18)_0.5HfO₃，其中x为0.03～0.05。

2.根据权利要求1所述无铅声振压电换能材料，其特征在于，x为0.035。

3.一种权利要求1所述的无铅声振压电换能材料的制备方法，其特征在于，制备原料包括Na₂CO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅、Sb₂O₃、Bi₂O₃、HfO₂和聚乙二醇。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用分析纯的Na₂CO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅、Sb₂O₃、Bi₂O₃、HfO₂为原料，按照化学式(1-x)(K_0.5Na_0.5)(Nb_0.95Sb_0.05)O₃-xBi_0.5(Na_0.82K_0.18)_0.5HfO₃中金属原子摩尔比进行称量，然后球磨20～30h，得到纳米粉体；

(2)将得到的纳米粉体在温度为850-900℃的条件下煅烧4-6h；

(3)将步骤(2)煅烧后的粉体与粘合剂混合，并压制成形；

(4)将压制成形样品烧结并极化，得到无铅声振压电换能材料。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤(1)向Na₂CO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅、Sb₂O₃、Bi₂O₃、HfO₂为中加入无水乙醇，进行球磨24h。

6.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤(3)将煅烧后的粉体与聚乙二醇混合，其中聚乙二醇的质量浓度为6％～8％。

7.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤(3)所述压制成形是指在10Mpa的压力下，压制成直径为10mm，厚度为1mm的样品。

8.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤(4)将样品在1060～1090℃的空气中烧1～4小时。

9.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤(4)所述烧结，先以10℃/min速度从室温升到150℃，保温40min，然后再以10℃/min速度升温至500℃，最后继续以10℃/min速度升温，在1060℃～1090℃下进行烧结，烧结1～2h。

10.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤(4)所述极化过程，包括被银电极和高压极化，其中被银电极采用真空镀膜法，所述高压极化是将样品镀上电极后，放入20℃硅油中施加1-3kV/mm直流电，以进行极化，极化时间为5～15min。