一种高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷材料及其制备方法技术

技术编号:24340355 阅读:53 留言:0更新日期:2020-06-02 23:52
本发明专利技术涉及一种高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷材料及其制备方法,所述无铅压电陶瓷材料的化学组成为(1‑x)(Bi

A kind of lead-free piezoelectric ceramic material with high Curie temperature and large electric strain and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷及其制备方法,属于无铅压电陶瓷材料领域。
技术介绍
压电驱动器具有体积小、响应快、输出力矩大等特点,被广泛应用在航空航天、核能、石油化工等现代高
压电陶瓷材料作为压电驱动器的核心部件,利用逆压电效应,在电场加载下产生等比例的应变值,实现精密驱动的作用。随着现代科技的发展,越来越要求压电驱动器能够在较高温度下服役,例如汽车发动机用动态喷油嘴,要求压电陶瓷材料居里温度(TC)高于300℃,同时兼具有大电致应变以产生位移。而随着居里温度的提高,压电陶瓷性能显著降低,严重限制压电驱动器在高温下的应用。与此同时,传统铅基压电陶瓷,如锆钛酸铅(PZT),在制备加工过程中会对环境和人体带来一定伤害。随着各国环保法案的提出,开发兼具高居里温度与大电致应变效应的无铅压电陶瓷成为热点。目前,对无铅大应变压电陶瓷的研究主要集中在四类体系:钛酸钡基(BaTiO3)、铌酸钾钠基((K1-xNax)NbO3)、钛酸铋钠基((Bi1-xNax)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷材料,其特征在于,所述无铅压电陶瓷材料的化学组成为(1-x)(Bi

【技术特征摘要】
1.一种高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷材料,其特征在于,所述无铅压电陶瓷材料的化学组成为(1-x)(BiyBa1-y)(FeyTi1-y)O3-x(Sr0.9-zLaz)TiO3,其中,x=0.01~0.04,y=0.67~0.70,z=0.10。


2.根据权利要求1所述的无铅压电陶瓷材料,其特征在于,x=0.02~0.03。


3.根据权利要求1或2所述的无铅压电陶瓷材料,其特征在于,y=0.67。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的无铅压电陶瓷材料,其特征在于,所述无铅压电陶瓷材料的居里温度至少为380℃,优选为395~415℃;所述无铅压电陶瓷材料的电致应变为至少为0.17%,优选为0.25~0.33%。


5.一种如权利要求1-4中任一项所述的高居里温度、大电致应变无铅压电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括:
将Bi源、Ba源、Fe源、Ti源、Sr源和La源按无铅压电陶瓷材料的化学组成进行配料并混合,得到原料粉体;
将所得原料粉体在750~850℃下煅烧2~6小时,得到合成粉体;
将所得合成粉体和粘结剂混合后并压制成型,得到生坯;
将所...

【专利技术属性】
技术研发人员:董显林王磊梁瑞虹周志勇
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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