A high voltage coefficient of Niobate Lead-free Piezoelectric Ceramics, with the general formula (1 - z) (Na: V: T: K: U - X - W: Li: X H: W Ag: t (Nb): 1 - X - y w Ta: X Sb: y Ti: W) O: 3:.ZM, O, alpha beta was down to that of which 0.5 < V < 0.6 0 < w < 0.02, Vu = 1, 0 < T < 0.03 < x < 0.07, 0.02 0.03, y < < 0.08 < Z < 5%, 0. Among them, x, y, u, V, W, t for each element in the material group accounted for in the atomic percentage of Z oxide weight percentage of the total amount of raw materials; at least one selected from the group consisting of Ba, H Mg, Sr, Ca; M, O:: Alpha, beta is one or more doped oxide, M + 1 ~ + 6 valence and the formation of solid oxide elements with oxygen, the preparation method comprises mixing materials, pre sintering, pelletizing, making biscuit, exhaust gluesintering, silver, polarization step. The lead-free piezoelectric ceramics d down 33 up to 350pC / N, K: P is 50%, the dielectric constant decreases with R is 1550 and the tangent of the loss angle Tan < 0.03, T: C can be as high as 310 DEG C; and the time of good stability, simple process, can be used for production drive, sound generator, ultrasonic transducer, resonator device materials.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功能陶瓷材料及其制备方法,具体地说是一种具有高压电系数的铌酸盐 基无铅压电陶瓷及其制备方法。二、
技术介绍
多年来普遍被使用的压电陶瓷材料主要是以锆钛酸铅(Pb(Zr,Ti)03)为主要成分,其中 氧化铅或者四氧化三铅的含量约占原材料的60%以上。这些含铅的压电陶瓷在使用和废弃 后的处理过程中均会给人类的健康和生存环境带来严重的危害。无铅压电陶瓷通常主要有钛酸钡基(BaTi03,简称BT)、钛酸铋钠基((Bi。.5Nao.5)Ti03, 简称BNT)、铌酸钾钠基((K,Na)Nb03,简称KNN),钨青铜结构以及铋层状结构的铁电体 材料。其中BT是较早得到使用的压电陶瓷,但是由于其压电性能低,特别是居里温度偏低, 极大地限制其使用。BNT是一种A位复合型的具有钙钛矿结构的无铅压电材料,是一种研 究较早的无铅型的铁电陶瓷,它和BT形成准同型相界组成,具有良好的压电和机电耦合性 能(T. Takenaka, K. Maruyama, and K. Sakata, Jpn. J. Appl. Phys., 30(1991)2236),然而,很高 的矫顽场(Ec=7.3kV/mm),使其极化相当困难,且退极化温度较低,限制了其实际应用。最近几年,以碱金属铌酸盐为主要成分的陶瓷得到了广泛的重视和研究。这个体系的陶 瓷通常具有较大的压电和机电耦合性能,较高的居里温度,显示出巨大的应用潜力。然而这 种陶瓷很难在常规制备工艺下烧结,且易于水解,从而使其电性能得不到充分发挥。尽管通 过各种掺杂改性,使其压电性能得到有效的提高,然而,目前这类陶瓷的工艺重 ...
【技术保护点】
一种高压电系数的铌酸盐基无铅压电陶瓷,其组成由以下通式(1)表达:(1-z)(Na↓[v-t]K↓[u-x-w]Li↓[x]H↓[w]Ag↓[t])(Nb↓[1-x-y-w]Ta↓[x]Sb↓[y]Ti↓[w])O↓[3].zM↓[α]O↓[β]……………………………(1)通式(1)中x、y、u、v、w、t为各元素在材料组分中所占的原子百分比,z为氧化物重量占原料总量的质量百分比;0.5<v<0.6,0≤w<0.02,v+u=1,0≤t<0.03,0.02<x<0.07,0.03<y<0.08,0≤z<5%;其中,H为至少选自下列金属元素的一种:Ba、Mg、Sr、Ca; M↓[α]O↓[β]是一种或多种掺杂氧化物,M为+1~+6价且能与氧形成固态氧化物的元素,选自下列元素中至少一种:Na、K、Li、Ag、Al、Cu、Fe、Mn、Zn、Pr、Nd、Si、Sm、Gd、La、Bi、Dy、Er、Yb、Sc、Sb、Nb、V、Ta和W,α和β分别表示相关氧化物中相应的元素M和O的原子数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:左如忠,付健,方旭生,马兵,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]
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