一种高温压电晶体材料的生长方法技术

本发明专利技术公开了一种高温压电晶体材料的生长方法，涉及压电晶体材料领域，包括以下步骤：1)将原料粉碎混合，得混合物料；2)将混合物料进行两次烧结，得多元晶料；3)将多元晶料加热至全熔，然后对熔体进行过热处理，得高温熔液，待高温熔液的温度降低至高于熔点，得压电晶体材料熔液；4)浸入并采用提拉法沿b方向进行单晶生长；5)生长结束后，将晶体在温场中保持一段时间，再降至室温即可。该种压电晶体材料的生长方法简单方便，性能优良温度，具有较高压电常数、较高电阻率及较高压电性能温度稳定性。

Growth method of high temperature piezoelectric crystal material

The invention discloses a high temperature piezoelectric crystal growth method, relates to piezoelectric materials, which comprises the following steps: 1) crushing material mixing, mixed material; 2) the mixture is two times sintering, multiple crystal materials; 3) multi crystal material is heated to melt, and melt overheating treatment, high temperature melt, to reduce the high temperature melt temperature above the melting point, to piezoelectric material melt; 4) immersion and crystal growth along the B direction by the Czochralski method; 5) growth after the end of the crystal in the temperature field in maintaining a period of time, then can be reduced to room temperature. The piezoelectric crystal material has the advantages of simple and convenient method, good performance, high temperature, high resistivity, high resistivity and high temperature stability.

【技术实现步骤摘要】
一种高温压电晶体材料的生长方法
本专利技术涉及压电晶体材料领域，具体涉及一种高温压电晶体材料的生长方法。
技术介绍
高温压电材料及传感器件相比于光纤式和压阻式传感器件有高精度、快速响应、易于集成等优点，在航空航天、石油勘测、核电能源领域有着重要的应用。随着我国科技的发展特别是航空航天技术的发展，高温压电晶体及传感器件(服役温度范围600～1000℃)需求迫切。目前，获得广泛应用的压电晶体主要有石英(SiO2)、铌酸锂(LiNbO3)和硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)等晶体。石英晶体虽然压电系数较低但是频率稳定性能高，在常温范围(-80～100℃)内应用广泛，但由于在高温容易产生相变(573℃)，限制了其应用的温度范围。铌酸锂晶体居里点较高(～1100℃)但是在温度达到600℃时，介电损耗急剧增加，使用温度很难超过600℃。硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)晶体报道是一类性能优异的高温压电材料，具有零频率温度系数切型，从室温至其熔点(～1430℃)不发生相变，但是该晶体高温电阻不高(600℃时<106Ω·cm)，另外体系中成分昂贵(氧化镓)，生产成本很高。因此开发具有较高高温电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温压电晶体材料的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将压电晶体材料的原料粉碎至粒径≤3mm混合，得混合物料；所述原料按重量份数计包括以下成分：Al2O315‑25份、CaO20‑30份、NaO25‑15份、B2O315‑25份、CeO210‑20份、Y2O310‑20份、SiO22‑10份、Gd2O315‑25份和WO35‑15份；(2)将步骤(1)的混合物料在温度为980～1080℃下烧结2‑4h，空冷至室温后，压成料块，在温度为1180～1280℃下再次烧结4‑6h，得多元晶料；(3)将步骤(2)得到的多元晶料加热至全熔，然后对熔体进行过热处理，得互熔均匀的高温熔液，待高温熔液...

【技术特征摘要】
1.一种高温压电晶体材料的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将压电晶体材料的原料粉碎至粒径≤3mm混合，得混合物料；所述原料按重量份数计包括以下成分：Al2O315-25份、CaO20-30份、NaO25-15份、B2O315-25份、CeO210-20份、Y2O310-20份、SiO22-10份、Gd2O315-25份和WO35-15份；(2)将步骤(1)的混合物料在温度为980～1080℃下烧结2-4h，空冷至室温后，压成料块，在温度为1180～1280℃下再次烧结4-6h，得多元晶料；(3)将步骤(2)得到的多元晶料加热至全熔，然后对熔体进行过热处理，得互熔均匀的高温熔液，待高温熔液的温度降低至高于熔点20-30℃，得压电晶体材料熔液；(4)将取自同构型晶体的结晶轴b向籽晶，垂直浸入到步骤(3)的压电晶体材料熔液中，使籽晶的顶端与熔液垂直且刚好接触，采用提拉法沿b方向进行单晶生长；(5)生长结束后，将晶体在温场中保持60-80min，再以20～40℃/h速率降至室温即可。2.根据权利要求1所述的一种高温压电晶体材料的生长方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述原料按重量份数计包括以下成分：Al2O320份、CaO25份、NaO210份、B2O320份、CeO215份、Y2O315份、SiO26份、Gd2O320份和WO310份。3.根据权利要求1所述的一种高温压电晶体材料的生长方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述单晶生长条件如下：熔体温度达到1460～1480℃时下籽晶，待浸入熔体中的籽晶直径收细至0.8-1.6mm时，将晶体提拉速度控制在2.0～4.0mm/h，进行收颈过程；当籽晶直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，
申请(专利权)人：合肥博之泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34