[发明专利]一种铌酸钾铅压电单晶的制备方法

摘要

本发明一种铌酸钾铅压电单晶的制备方法，将先合成的铌酸钾铅多晶料压成致密圆柱状料块，选择不同取向的高质量铌酸钾铅单晶作为籽晶，将籽晶装入坩埚底部的种井部位，然后将原料块装入坩埚，使原料块处于炉膛内高温区，炉温控制在1360~1390℃，保持固液界面温度梯度为6~10℃/cm，保温3~7小时使多晶粉料充分熔融，坩埚下降速率为0.2~0.5mm/h；待原料全部结晶后，使坩埚处于炉膛恒温区，在1000~1200℃下保温，然后以30~50℃/h速率缓慢降温至室温，取出晶体，即可得到浅黄色铌酸钾铅压电单晶。本发明实现了高质量铌酸钾铅单晶的生长，降低了单晶制备难度，极大提高了铌酸钾铅压电单晶的成品率。

主权项

一种铌酸钾铅压电单晶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）一个合成原料块的步骤：称量PbO，在550~650℃的空气气氛中干燥1~3小时；待自然冷却到室温后取出PbO，充分研磨后，再将粉末置于550~650℃的空气气氛中干燥1~3小时；然后将干燥的PbO粉末、K₂CO₃和Nb₂O₅按摩尔质量比4:1:5称量，在无水酒精环境下充分研磨，使粉体混合均匀，将得到的粉末放入刚玉坩埚中，置于马弗炉内，在1100~1300℃的空气气氛中灼烧5~15h，第一次烧结结束后，待多晶料自然冷却到室温后取出，进行充分研磨后，再将粉末置于马弗炉内，在1100~1300℃的空气气氛中灼烧5~15小时，第二次烧结后，降至室温，得到铌酸钾铅多晶料；将多晶料粉在水压或静压机上压成致密的块状，即得原料块；2）一个晶体生长的步骤：选择不同取向的铌酸钾铅单晶作为籽晶，将籽晶装入坩埚底部的种井部位，然后将原料块装入坩埚，调整位置，使原料块处于炉膛内高温区，炉温控制在1360~1390℃，保持固液界面温度梯度为6~10℃/cm，保温3~7小时使铌酸钾铅多晶料原料块充分熔融，以速率为0.2~0.5mm/h开始下降坩埚；3）一个退火处理的步骤：待原料全部结晶后，使坩埚处于炉膛恒温区，在1000~1200℃下保温15~16h，然后以30~50℃/h速率缓慢降温至室温，取出晶体，即可得到浅黄色铌酸钾铅压电单晶。