[发明专利]一种压电陶瓷凝胶、压电陶瓷-聚合物复合压电装置及其制备方法

权利要求书

1.压电陶瓷凝胶，其特征在于，化学式为：(1-x)Bi₄Ti_3-y(Al_0.5Nb_0.5)_yO₁₂-xBa_0.8Ca_0.2TiO₃，式中，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.35。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷凝胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、按化学计量比取乙醇铌、醋酸铋、醋酸钡、醋酸钙、九水硝酸铝和钛酸四丁酯；

步骤二、将乙醇铌溶入乙二醇甲醚中，得到含铌溶液，将醋酸铋、醋酸钡、醋酸钙、九水硝酸铝溶入含铌溶液中，然后加入冰乙酸，并在40-70℃搅拌10-20min，放置15-24h，制得前驱体A溶液；

步骤三、将钛酸四丁酯溶解于冰乙酸中，然后加入乙二醇甲醚和乙酰丙酮，并在40-70℃搅拌10-20min，并放置15-24h，制得前驱体B溶液；

步骤四、将步骤二制得的前驱体A溶液和步骤三制得的前驱体B溶液混合并搅拌直至呈透明溶液，滴加氨水调PH值为3.5-6，然后在40-70℃反应7-20h，得到压电陶瓷凝胶。

3.根据权利要求2所述的压电陶瓷凝胶的制备方法，其特征在于，

所述步骤二中，将乙醇铌加入乙二醇甲醚中，40-70℃搅拌0.5-1h，使乙醇铌溶入乙二醇甲醚中，得到含铌溶液，乙二醇甲醚与冰乙酸的体积比为0.5-2:0.5-2；

所述步骤三中，冰乙酸、乙二醇甲醚、乙酰丙酮的体积比为10-20:10-20:1。

4.压电陶瓷-聚合物复合压电装置，其特征在于，

包括内电极；

包覆在内电极外表面的压电陶瓷薄膜，压电陶瓷薄膜的材料的化学式为：(1-x)Bi₄Ti_3-y(Al_0.5Nb_0.5)_yO₁₂-xBa_0.8Ca_0.2TiO₃，式中，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.35；

包覆在压电陶瓷薄膜外表面的聚合物柔性介电层；

包覆在聚合物柔性介电层外表面的外电极；

以及一端与内电极固定连接的第一导线和一端与外电极固定连接的第二导线。

5.根据权利要求4所述的压电陶瓷-聚合物复合压电装置，其特征在于，

所述内电极的材料为氧化铟；

所述外电极的材料为铝箔；

所述第一导线和第二导线的材料为铜线，固定连接的方式为粘结固定。

6.根据权利要求4所述的压电陶瓷-聚合物复合压电装置，其特征在于，所述压电陶瓷薄膜的厚度为300nm-3μm。

7.根据权利要求4所述的压电陶瓷-聚合物复合压电装置，其特征在于，

所述聚合物柔性介电层中的介电材料为聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚酰亚胺或聚偏氟乙烯；

所述聚合物柔性介电层中的固化剂为硅烷偶联剂；

所述聚合物柔性介电层的厚度为5-20μm。