铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法和应用。该陶瓷的化学组成通式为(1

【技术实现步骤摘要】
铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于无铅功能陶瓷领域，特别是涉及一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]压电陶瓷由于其良好的机电耦合特性，在国民的日常生活中有着非常广泛的应用，尤其是在超声换能器领域，比如医疗B超、潜艇声呐、汽车倒车雷达等。目前市面上常用的压电陶瓷材料大多数仍是锆钛酸铅(PZT)基材料，然而PZT基材料含有质量分数大于60％的铅元素，对生物尤其是人类和环境有极大的持续性的毒害作用，极大地限制了其在日常生活中的应用。随着人民生活水平的改善和健康生活的需求，寻找一种可以完全替代或者部分替代PZT基陶瓷的无铅压电陶瓷材料成为了一项非常具有实际意义和迫在眉睫的任务，吸引了全世界学者广泛的研究。
[0003]铌酸钾钠(KNN)基陶瓷由于具有高的压电常数和高的居里温度，被研究者们认为是最有潜力成为取代铅基材料的无铅压电陶瓷材料之一。随着近几十年对于KNN基材料的研究深入，广大研究者取得了很多研究成果，甚至通过掺杂和引入新组元在室温附近构建三方
‑
四方或三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，其特征在于，通式为(1
‑
x)K
0.48
Na
0.52
Nb
0.96
Sb
0.04
O3‑
x(Bi
0.5
Na
0.5
)ZrO3，0.02≤x≤0.05。2.根据权利要求1所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷，其特征在于，x为0.02、0.03、0.04或0.05。3.权利要求1或2所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、Sb2O3、Bi2O3、ZrO2为原料，按照通式的化学计量混合，得到待烧结混合物；对所述待烧结混合物进行预烧处理，制备前驱体；对所述前驱体进行造粒处理、成型处理、排胶处理，制备中间体；先以≥10℃/min的升温速率V1将所述中间体升温至1200℃～1300℃，保温1min～20min，再以≥20℃/min的降温速率V2降温至1090℃～1100℃，保温15h～20h，对所述中间体进行烧结处理。4.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，V1为10℃/min～20℃/min。5.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，V2为30℃/min～40℃/min。6.根据权利要求3所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，预烧处理的条件包括：保温温度为780℃～950℃，保温时间为2h～10h。7.根据权利要求3至6任一项所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，在完成烧结处理后，还对烧结处理得到的陶瓷粗品进行烧银处理和极化处理。8.根据权利要求7所述的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，烧银处理条件包括：保温温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：高大强，张曙光，廖忠新，李博森，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：