The invention discloses a microwave synthesis method of Potassium Sodium Niobate Lead-free Piezoelectric ceramic powders. Microwave synthesis of Sodium Niobate Lead-free Piezoelectric ceramic powder comprises the following steps: 1) K2CO3, Na2CO3 and Nb2O5 of raw materials will be mixed to obtain a mixture; 2) microwave synthesis: open the microwave source, adjusting the input power to make the mixture to 10 to 15 DEG /min heating rate to reflect power stability; and then to 5 ~ 10 the rate of heating to 600 DEG /min to 800 DEG C, holding for 5 ~ 20min, cooling to room temperature, namely. Microwave synthesis method of the invention provides Potassium Sodium Niobate Lead-free Piezoelectric ceramic powder, through the control of raw materials and optimization of microwave heating temperature, the use of its raw material powder absorbing effect, the sodium potassium niobate lead-free piezoelectric powder at low temperature and rapid synthesis; in the process of alkali metal elements not volatile, income the powder did not deviate from the stoichiometric phenomenon.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无铅压电陶瓷领域,具体涉及一种铌酸钾钠无铅压电陶瓷粉体的微波合成方法。
技术介绍
压电陶瓷是一类可实现机械能与电能相互转换的功能材料,在医学成像、声传感器、超声马达等电子行业具有广泛的用途。目前工业化的压电陶瓷大部分为Pb含量高达60wt%以上的锆钛酸铅Pb(Zr,Ti)O3,但在其制备、使用、废弃过程中Pb会对人类生活和自然环境造成危害,无铅化成为压电陶瓷研究的主要方向。铌酸钾钠(K,Na)NbO3基无铅压电陶瓷(简称KNN)是反铁电相NaNbO3和铁电相KNbO3的固溶体。该系陶瓷居里温度较高(Tc=420℃)、压电性能良好。特别是Na:K接近1:1时,在晶体中存在正交-正交准同型相界,此时压电陶瓷机电耦合系数达到峰值,压电性能良好,被认为是最有希望替代铅基压电陶瓷材料的体系之一。铌酸钾钠粉体的制备方法有固相法、水热法、熔盐法等。CN102173798A公开了一种铌酸钾钠压电陶瓷的制备方法,其中,铌酸钾钠陶瓷粉体是将原料球磨后,于750~950℃煅烧2~6h得到的。KNN陶瓷是由原料合成陶瓷粉体后烧结而成的,粉体的质量对陶瓷材料的微观结构和宏观性能起着决定性的作用。采用传统方法获得的铌酸钾钠粉体,粒度较粗、团聚严重,所制备的铌酸钾钠压电陶瓷结构疏松,压电常数d33为120pC/N左右,性能并不理想;另外,传统方法中,合成KNN粉体的温度在900℃左右,KNN陶瓷中的碱金属钾、钠离子容易挥发而造成陶瓷的实际成分偏离化学计量式,形成多余杂相而降低其压电性。为获得高活性、碱金属元素挥发少的粉体,有必要探索新的粉体合成工艺,从而促进铌酸钾钠压电 ...
【技术保护点】
一种铌酸钾钠无铅压电陶瓷粉体的微波合成方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将原料K2CO3、Na2CO3和Nb2O5混合,得到混合料;2)微波合成:开启微波源,调节输入功率使混合料以10~15℃/min的速率升温至反射功率稳定;再以5~10℃/min的速率升温至600~800℃,保温5~20min,冷却至室温,即得。
【技术特征摘要】
1.一种铌酸钾钠无铅压电陶瓷粉体的微波合成方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将原料K2CO3、Na2CO3和Nb2O5混合,得到混合料;2)微波合成:开启微波源,调节输入功率使混合料以10~15℃/min的速率升温至反射功率稳定;再以5~10℃/min的速率升温至600~800℃,保温5~20min,冷却至室温,即得。2.如权利要求1所述的铌酸钾钠无铅压电陶瓷粉体的微波合成方法,其特征在于,步骤1)中,按(KxNa1-x)NbO3的化学计量比取原料K2CO3、Na2CO3和Nb2O5,其中,0.4≤x≤0.6。3.如权利要求2所述的铌酸钾钠无铅压电陶瓷粉体的微波合成方法,其特征在于,x=0.5。4.如权利要求1或3所述的铌酸钾钠无铅压电陶瓷粉体的微波合成方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:张锐,李杏瑞,范冰冰,邵刚,赵彪,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:河南;41
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