一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法，属于功能材料领域。该材料的化学组成式可表示为(1－x)(Li_0.06Na_0.52K_0.42)NbO₃+xRO，其中0≤x≤0.02，RO为金属氧化物。严格控制烧结温度和升温速率，采用两步烧结法制备铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料，第一步以30℃/min升温到850～950℃，第二步以10℃/min升温到1050～1150℃，保温2～10min，然后以20℃/min降至950～1050℃，保温10～20h，随后降至室温。得到新型压电陶瓷材料。其压电常数d₃₃较传统烧结工艺提高10～20％。

主权项

1.一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，化学组成式为：(1-x)(Li0.06Na0.52K0.42)NbO3+xRO，其中0≤x≤0.02，RO为金属氧化物，R为二价金属离子：Mg、Ca、Ba、Sr中的一种，其特征在于采用两步烧结法制备铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，具体工艺流程如下：(1)按通式(1-x)(Li0.06Na0.52K0.42)NbO3+xRO(其中0≤x≤0.02，R为Mg、Ca、Ba、Sr中的一种)的化学计量比称量原料；(2)将配料和少量无水乙醇放入氧化铝球磨罐中，罐内装氧化铝球为球磨介质，用行星式球磨机混料3～10h，转速为100～450rpm；(3)将配料放进干燥箱中，100℃保温10h；(4)干燥好的粉料放入烧结炉中，缓慢升温至700～800℃，保温3～6h，预烧合成铌酸盐粉体；(5)预烧后的铌酸盐粉体再次用行星式球磨机球磨4h，然后放入干燥箱中，100℃保温5h；(6)干燥好的粉料加入粘结剂，充分混合均匀，压制成型后在500～700℃排胶0.5～2h；(7)将生坯圆片冷却到室温后，按30℃/min升温到850～950℃，再按10℃/min升温到1050～1150℃，保温2～10min，然后以20℃/min降至950～1050℃，保温10～20h，随后冷却至室温；(8)将烧结好的陶瓷片焙银，极化后测试其电学性能。