一种铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铷、铈共掺杂铌酸铋钙(CBNO)基高温压电陶瓷及其制备方法。该压电陶瓷的结构通式为Ca1‑x‑yRbxCeyBi2Nb2O9，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，其中x、y分别表示铷、铈两种元素的摩尔分数。本发明专利技术采用固相法制备A位不同含量Rb、Ce离子掺杂的铌酸铋钙陶瓷粉体材料；再经造粒、成形、排胶、烧结的工艺制备得到铷、铈共掺杂CBNO基高温压电陶瓷。该压电陶瓷具有优良的压电活性及较好的高温电阻率。利用这种材料组装成的各种压电传感器，可在高温条件下的测量、探测与自动控制等方面获得广泛应用。

A Rubidium-Ce Co-doped Bismuth-Calcium Niobate Based High Temperature Piezoelectric Ceramics and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及电子陶瓷和压电器件领域，具体涉及一种铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷及其制备方法。
技术介绍
近年来，高速发展的航空航天、石油化工、冶金、能源等领域对各类震动传感器、声学换能器等高温环境作业的器件提出了更高的性能要求。目前，研究最为成熟、应用最成功的压电陶瓷为锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷材料，但商用的PZT基压电陶瓷的Tc一般在250-380℃，且由于热激活老化过程，其安全使用温度被限制在居里温度的1/2处，该类陶瓷已不能满足当前高新技术发展的要求。除具有较高的居里温度外，高温压电陶瓷还应具有以下性能：(1)在高温下具有较高的体电阻率；(2)高温下具有相对较高的压电性能(d33≥10pC/N)；(3)优良的性能温度稳定性。含铋层状压电陶瓷，因具有居里温度高、低介电常数、低老化率、高电阻等优点，在高温压电领域有广泛的应用前景。CaBi2Nb2O9(CBNO)是一种典型的含铋层状压电材料，其居里温度约为940℃，但因其自发极化被限制在a-b平面内，且其转向受到二维平面限制，其压电系数仅为3-5pC/N。为了解决这一问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷，其特征在于，其结构通式为Ca1‑x‑yRbxCeyBi2Nb2O9，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，其中x、y分别表示铷、铈两种元素的摩尔分数。

【技术特征摘要】
1.一种铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷，其特征在于，其结构通式为Ca1-x-yRbxCeyBi2Nb2O9，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，其中x、y分别表示铷、铈两种元素的摩尔分数。2.根据权利要求1所述的铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将CaCO3、Rb2CO3、CeO2、Bi2O3和Nb2O5按照摩尔比称量，采用球磨法混合，得到混合粉末；(2)将步骤(1)得到的混合粉末烘干、过筛，在800～1000℃进行高温合成；(3)将步骤(2)合成后的粉末进行二次球磨；(4)将步骤(3)中二次球磨后的粉末烘干，造粒、陈化、过筛后压制成陶瓷坯体；(5)将步骤(4)中的陶瓷坯体进行排胶，在1000～1300℃进行高温烧结，制得压电陶瓷材料；(6)将烧成的压电陶瓷材料进行打磨、抛光、被银电极后，对材料进行极化处理。3.根据权利要求2所述的铷、铈共掺杂铌酸铋钙基高温压电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)中，球磨参数为：球磨介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏海学，章曼，张斗，李振纲，李水林，
申请(专利权)人：广州光鼎科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44