The invention relates to a BNT based lead-free ferroelectric ceramic with effective strain hysteresis reduction and a preparation method thereof, which relates to a preparation method of a narrow hysteresis ceramic. The invention aims to solve the problem of serious strain hysteresis of the existing ferroelectric ceramics. The preparation method of the invention is as follows: a) preparing acceptor (MnO) - doped (BI) by solid phase ball milling method
【技术实现步骤摘要】
一种有效降低应变滞后性的BNT基无铅铁电陶瓷及其制备方法
本专利技术属于无铅压电陶瓷领域,具体涉及一种具有窄滞后的钛酸秘钠基无铅铁电材料及其制备方法,是一种环境友好的应变大滞后小的驱动材料。
技术介绍
铁电陶瓷由于其优良的力电耦合性质，体积小，响应快等优点，在传感器、驱动器等领域得到广泛的应用。当前，绝大多数的压电驱动器仍以传统的Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)基陶瓷作为驱动材料，其应变可以达到0.1％-1％的数量级。然而，由于PZT体系含铅量较高，在生产和使用过程中对人类健康和环境造成极大的危害，因此，寻找具有优异应变性能的环境友好型的无铅铁电材料便成为必然。在无铅铁电材料的研究中，钛酸铋钠((Bi0.5Na0.5)TiO3,BNT)由于具有铁电性强、居里温度高等特点，成为最有希望代替铅基材料、应用最有前景的无铅材铁电料之一。目前的研究发现在BNT基陶瓷中通过元素掺杂、改善制备工艺等方法可以获得0.3-0.7％的大应变，该应变主要来源于电场激发下非极性相(弛豫相)和铁电相之间的可逆相变。但就实际应用而言，还有很多问题亟待解决，主要体现在以下两个方面：(1)大应变一般是在较高电场下(>80kV/cm)获得的，如何设计在较小电场下具有大应变的材料依然是一个较大的挑战；(2)应变的滞后性较大(一般大于40％)，严重影响了驱动器的灵敏度，难以在实际中得到应用。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种通过受主掺杂(MnO掺杂)在四方相结构的0.65Bi0.5Na0...
【技术保护点】
1.一种有效降低应变滞后性的BNT基无铅铁电陶瓷，其特征在于它的化学组成通式为(Bi
【技术特征摘要】
1.一种有效降低应变滞后性的BNT基无铅铁电陶瓷，其特征在于它的化学组成通式为(Bi0.5Na0.5)0.65Sr0.35Ti(1-x)O3-xMnO；其中，所述的x＝5～10mol‰；所述的陶瓷是由Na2CO3、SrCO3、TiO2、Bi2O3及MnO按化学计量比(Bi0.5Na0.5)0.65Sr0.35Ti(1-x)O3-xMnO制成。
2.根据权利要求1所述的一种有效降低应变滞后性的BNT基无铅铁电陶瓷，其特征在于所述的x＝6～8mol‰。
3.根据权利要求1所述的一种有效降低应变滞后性的BNT基无铅铁电陶瓷，其特征在于所述的x＝7～9mol‰。
4.制备如权利要求1所述的一种有效降低应变滞后性的BNT基无铅铁电陶瓷的方法，其特征在于它是按照以下步骤制备的：
一、配料：
将原料Na2CO3、SrCO3、TiO2、Bi2O3及MnO，按化学计量比(Bi0.5Na0.5)0.65Sr0.35Ti(1-x)O3-xMnO进行称量；其中，x＝5～10mol‰；
二、球磨：
将步骤一称量的原料放入球磨罐中球磨，球磨介质为无水乙醇和氧化锆磨球，其中，球磨条件为：球料比为(3～5):1，转速为300～350r/min，球磨时间为6～12h；球磨后，将球磨所得浆料于80℃下保温烘干10～12h；
三、预烧：
将步骤二烘干后的粉料放入刚玉陶瓷坩埚中，以5℃/min的升温速率升温至850～950℃，保温2～5h；
四、二次球磨：
将步骤三预烧后粉体再放入球磨罐中，球磨介质为无水乙醇和氧化锆磨球，其中，球磨条件为：转速为300～350r/min，球磨时间为6～12h；球磨后，将球磨所得浆料于80℃下...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹文萍，李伟力，张文钟，
申请(专利权)人：哈尔滨商业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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