用于结构化复合材料增强的压电性能的形状受控的陶瓷填料制造技术

描述了一种无铅的锂掺杂的铌酸钠钾压电陶瓷材料，其为粉末形式且具有单晶相，及其应用。还描述了制造所述压电陶瓷材料的方法。

Shape controlled ceramic filler for the piezoelectric properties of structured composites reinforced

A lead-free lithium doped sodium niobate potassium niobate piezoceramic material, which is a powder form and has a single crystal phase, is described. A method for the manufacture of the piezoelectric ceramic material is also described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于结构化复合材料增强的压电性能的形状受控的陶瓷填料相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月1日递交的US临时专利申请62/141,513号的优先权权益，其全部内容在此通过引用并入本文。
本专利技术一般性地涉及具有单晶相的无铅的锂掺杂的铌酸钠钾压电颗粒。还公开了用于制备这些单晶相颗粒的两阶段煅烧方法。
技术介绍
压电材料用于医疗诊断工具、工业自动化过程以及防卫和通信系统的多种组件中。这些材料也可用于微电机、能量收集装置、磁电传感器和大功率变压器等新兴领域。压电特性可以在几种类型的材料和工程陶瓷中找到。例如，锆钛酸铅(PZT)陶瓷具有良好的压电性能和在组成变化方面良好的灵活性，以根据给定的应用对特性进行微调。然而，PZT材料中大量铅(60重量％氧化铅(PbO))的存在在过去十年中引起了人们的许多关注，这是由于环境问题以及针对有害物质如铅的政府法规。从而开展了开发具有高压电系数和机电耦合系数的无铅压电材料的广泛研究。在各种可能的材料选择中，最广泛研究的无铅系统是K1-xNaxNbO3(KNN)、Na0.05Bi0.5TiO3(BNT)和BaTiO3(BT)基材料。关于KNN陶瓷，许多组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅的锂掺杂的铌酸钠钾压电陶瓷材料，其为粉末形式且具有单晶相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.01 US 62/141,5131.一种无铅的锂掺杂的铌酸钠钾压电陶瓷材料，其为粉末形式且具有单晶相。2.根据权利要求1所述的陶瓷材料，其具有下式(K,N)xLi1-xNbO3，其中x为0.05<x<0.07。3.根据权利要求2所述的陶瓷材料，其中粉末单晶相陶瓷材料具有基本上立方体颗粒形态。4.根据权利要求3所述的陶瓷材料，其中所述立方体颗粒形态是单轴立方体颗粒形态。5.根据权利要求4所述的陶瓷材料，其具有d10(μm)为1.5-2、d50(μm)为3.5-4，和/或d90(μm)为9-10的粒度分布。6.根据权利要求1所述的陶瓷材料，其进一步特征在于基本上如图4所示的粉末X射线衍射图(见1000(3H)-950(10h))。7.根据权利要求1所述的陶瓷材料，其中所述材料已经在975℃至1050℃的第一温度下煅烧2至4小时，和在875℃至小于975℃的第二温度下煅烧8至12小时。8.根据权利要求7所述的陶瓷材料，其中所述材料已经在约1000℃的第一温度下煅烧约3小时，并且在约900至950℃，优选约950℃的第二温度下煅烧约10小时。9.根据权利要求1所述的陶瓷材料，其中所述陶瓷材料具有钙钛矿结构。10.一种无铅压电复合材料，其包含：(a)如权利要求1所述的无铅的锂掺杂的铌酸钠钾压电陶瓷材料中的任一种；和(b)聚合物基质，其中所述陶瓷材料分散在聚合物基质中。11.根据权利要求10所述的无铅压电复合材料，其包含5体积％至50体积％的陶瓷材料。12.根据权利要求10所述的无铅压电复合材料，其中所述聚合物基质是热固性聚合物基质。13.根据权利要求10所述的无铅压电复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：里达·贝拉，杰西·欧弗索·卡拉韦奥·弗雷斯卡思，易卜拉欣·阿尔胡韦什，尼耶什·K·詹姆斯，西布兰德·万·德·兹瓦格，纪伯伦·哈利克，威廉·A·格伦，
申请(专利权)人：沙特基础全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL