压电陶瓷材料、烧结体、压电陶瓷器件及其制备方法

摘要

本发明提供一种压电陶瓷材料，其至少含有铅、锆和钛的复合氧化物，所述压电陶瓷材料含有用化学通式Pb_aBa_1-a(Nb_bSb_bSr_1-2b)_xZr_yTi_1-x-yO₃表示且满足如下关系的主要组分：0.8≤a≤0.95，0.1≤b≤0.2，0.03≤x≤0.1，0.45≤y≤0.55。本发明的压电陶瓷材料具有高压电系数，在保持形变量不变的前提下，降低输入电压，或者使压电元器件在保持输入电压不变的前提下，提高能量转换效率，获得更大的形变。同时本发明还提供上述压电陶瓷材料的制备方法、压电陶瓷烧结体及采用所述压电陶瓷材料的器件，所述制备方法工艺简单、配方可调、利于批量工业化生产。

主权项

一种压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：配料：提供由化学通式Pb_aBa_1‑a(Nb_bSb_bSr_1‑2b)_xZr_yTi_1‑x‑yO₃表示，且满足0.8≤a≤0.95，0.1≤b≤0.2；0.03≤x≤0.1，0.45≤y≤0.55关系的主要组分及添加成分并分别烘干；混料：按照上述化学通式的重量配比混合以形成含有Pb、Zr、Ti、Nb、Sb、Sr、Ba的氧化物或者碳酸盐的混合物并烘干；合成：将上述混料后的混合物在1000摄氏度至1050摄氏度高温环境中煅烧以合成；粉碎：粉碎上述煅烧后合成混合物，以得到粉末并烘干；制浆：向上述粉碎后的粉末中加入粘结剂、增塑剂、分散剂、溶剂并混合以形成陶瓷浆料；成型：除泡后流延形成陶瓷薄膜；叠置：将成型后的陶瓷薄膜层叠设置形成层压产物；烧结：在1150摄氏度至1200摄氏度环境中保温三小时烧制所述层压产物形成烧结产物；被电极及极化处理：将上述烧结产物被电极，然后置于130℃的硅油中，施加5KV/mm的直流电场并极化1min，然后除去电场得到压电陶瓷。