一种无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件，所述无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件的化学通式为：(1‑x‑y)CaBi

【技术实现步骤摘要】
一种无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件及其制备方法
本专利技术涉及功能陶瓷领域，尤其涉及一种无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件及其制备方法。
技术介绍
振动，或加速度信号的测量是工业上的最为基本测量参量之一。任何设备只要发生机械运转，就会产生振动信号。对于振动信号的测量，既能检测设备当前的运行状态，也能对异常信号及时报警，保护设备避免发生重大损毁。因此，振动，或加速度信号的测量被广泛的用于设备的自动控制，故障预警以及健康诊断等方面。随着工业4.0，“互联网+”，物联网等的高速发展，自动控制、交通运输、高端装备、先进武器等对于各类用途的传感器成爆炸式的增长需求。而对于先进航空发动机、舰船燃气轮机、蒸汽轮机、冷却循环水、深空探测器等对于极端环境下，特别是高温环境下的姿态探测与控制，设备运行状态监测与故障报警，健康诊断等亟需能够长期在高温状态下长期、稳定服役的压电式振动传感器，其关键核心就是一种能在高温长时稳定工作的压电陶瓷元件。铋层状结构压电陶瓷是一类具有高居里温度的压电陶瓷体系，但是较低的压电性(d33<7pC/N)限制了其实用化。目前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件，其特征在于：所述无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件的化学通式为：(1-x-y)CaBi

【技术特征摘要】
1.一种无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件，其特征在于：所述无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件的化学通式为：(1-x-y)CaBi2Ta2-aNbaO9+xNa0.5-bKbBi2.5Nb2O9+ySrBi2Nb2-cSbcO9+zwt％P，其中，0.05≤x≤0.85，0≤y≤0.1，0<a≤0.2，0<b≤0.2，0<c≤0.1，0<z<5，P为CoO和MnCO3中一种或两种烧结助剂的组合。


2.根据权利要求1所述的无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件，其特征在于：所述烧结助剂中，zwt％P＝mwt％CoO+nwt％MnCO3，0<m≤3，0<n≤3且0<m+n<5。


3.根据权利要求2所述的无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件，其特征在于：所述无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件的居里温度为720～910℃，压电常数d33为15～27pC/N。


4.一种根据权利要求1至3中任一项所述的无稀土掺杂高居里温度压电陶瓷元件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、按照化学通式取金属氧化物原料Bi2O3、Ta2O5、Nb2O5、Sb2O3和金属盐原料CaCO3、Na2CO3、K2CO3、SrCO3，经预球磨、烘干、预烧后，得到以CaBi2Ta2-aNbaO9、Na0.5-bKbBi2.5Nb2O9、SrBi2Nb2-cSbcO9为主成分的陶瓷粉体；
S2、将陶瓷粉体和烧结助剂混合，进行二次球磨、烘干，加入粘合剂，造粒、成型、排塑，得陶瓷素坯；
S3、将陶瓷素坯进行烧结，得到压电陶瓷；
S4、将压电陶瓷经过研磨、表面烧渗金属电极，放入硅油中，在120～250℃温度下，直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志航，曹峰，向阳，陈莉，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43