[发明专利]高居里温度“收发”两用型PZT三元系压电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料，其特征在于：该三元系压电陶瓷材料以锆钛酸铅和铌锡酸铅固溶体为主要成分，可不掺杂或可掺杂选自SiO₂、La₂O₃和MnO₂中的至少一种或几种添加物；

所述高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料组成为：

Pb(Zr_1-xTi_x)1-y(Sn_2/3Nb_1/3)yO₃+awt.％SiO₂+bwt.％La₂O₃+cwt.％MnO₂；其中，x＝0.35～0.65，y＝0.0～0.20，a＝0～0.2，b＝0～0.3，c＝0～0.1。

2.根据权利要求1所述的一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，该制备方法依次包括：配料、混料、合成、细磨、成型、排塑、烧成、上电极和极化步骤。

3.根据权利要求2所述的一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：

所述混料工艺中采用锆球或钢球做介质；

所述细磨工艺中采用锆球做搅拌球磨；

所述烧成步骤为1265～1325℃的温度下烧结1～4h；

所述极化步骤的条件为：温度120℃～160℃，电压3～5kV/mm，时间10～20min，保压降温极化。

4.根据权利要求3所述的一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)配料：按照所述高居里温度“收/发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的组成计算并称取各种原料；

2)混料：采用去离子水和锆球或钢球作为介质，按比例混合，经滚桶球磨混料7～9h；

3)压块合成：将混好的原料烘干后进行压块，合成：800℃～900℃的温度条件下合成2～4h；

4)粉碎细磨：将步骤3)中制得的合成好的粉料粗碎后进行细磨，细磨采用搅拌球磨，按比例混合，球磨12～20h；

5)造粒成型：球磨好的料出料烘干后、加粘结剂、造粒并成型；

6)排塑：将成型好的样品放在厢式电炉进行排塑；

7)烧结：将样品放入氧化铝坩埚里密封烧结，烧结工艺是1265℃～1325℃的温度条件下保温1～4h；

8)机加工：将烧结好的样品根据规格要求进行机械加工；

9)超声清洗、上电极；

10)极化：将有电极的样品放在硅油里，加高压电场进行极化，其中，极化条件是：温度为120℃～160℃，电压为3～5kV/mm，时间为10～20min。

5.根据权利要求4所述的一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中按照原料：钢球：去离子水＝1：2：0.6的比例混合。

6.根据权利要求4所述的一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中合成的温度为830～880℃。

7.根据权利要求4所述的一种高居里温度“收发”两用型PZT-Pb(Sn_2/3Nb_1/3)三元系压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中按照原料：锆球：去离子水＝1：1.5：0.6的比例混合。