[发明专利]锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1. 一种锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷，其特征在于，所述锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷的化学组成为: (1-x-y)(K_0.49Na_0.51)_0.965Li_0.035(Nb_0.97Sb_0.03)O₃-xCaZrO₃ -y(Bi_0.5K_0.5)TiO₃；其中，x、y为摩尔比，0.023≤x≤0.027，0＜y＜0.02；

所述锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷的压电系数d₃₃为119～215pC/N，其逆压电系数d₃₃^*为255～364 pm/V；

所述锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷的平面机电耦合系数k_p在-50～125℃的温度范围内波动不超过26%；温度为25 ℃至175 ℃时，锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷的逆压电系数d₃₃^*变化量在±5.7%范围内。

2.根据权利要求1所述的锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷，其特征在于，所述锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷的居里温度为317～330℃。

3.一种如权利要求1或2所述的锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

（1）选用K₂CO₃粉体、Na₂CO₃粉体、Li₂CO₃粉体、Nb₂O₅粉体、Sb₂O₃粉体、CaZrO₃粉体和(Bi_0.5K_0.5)TiO₃粉体作为原料，按照化学计量比(1-x-y)(K_0.49Na_0.51+a)_0.965Li_0.035(Nb_0.97Sb_0.03)O₃-xCaZrO₃-y(Bi_0.5K_0.5)TiO₃称量并混合，在850～900℃煅烧4～6小时得到三元无铅压电陶瓷粉体；其中0＜a≤0.003；

（2）将所得三元无铅压电陶瓷粉体在1160～1220℃烧结2～4小时，得到所述锆酸钙-钛酸铋钾-锑铌酸钾钠锂三元无铅压电陶瓷。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，选用CaCO₃粉体和ZrO₂粉体作为原料并混合，按照化学计量比CaZrO₃称量并混合后，在1300～1400℃下煅烧2～4小时，得到CaZrO₃粉体。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，选用K₂CO₃粉体、TiO₂粉体和Bi₂O₃粉体作为原料，按照化学计量比(Bi_0.5K_0.5)TiO₃称量并混合后，在710～810℃下煅烧3～5小时，得到(Bi_0.5K_0.5)TiO₃粉体。

6. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在烧结之前，将三元无铅压电陶瓷粉体和粘结剂混合并进行造粒，再经压制成型，得到生坯片；所述粘结剂为浓度5 wt %的聚乙烯醇水溶液，加入量不超过三元无铅压电陶瓷粉体质量的5～10wt%。