一种多层无铅压电陶瓷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多层无铅压电陶瓷，属于多层压电陶瓷技术领域。所述多层无铅压电陶瓷包括KNN基无铅压电陶瓷材料和Ni电极，所述KNN基无铅压电陶瓷材料的化学通式为(1

【技术实现步骤摘要】
一种多层无铅压电陶瓷及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及多层压电陶瓷
，具体涉及一种多元素掺杂改性铌酸钾钠基无铅压电陶瓷与Ni贱金属电极共烧多层压电陶瓷及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]压电材料能够实现电能与机械能的相互转换，被广泛用于制作驱动器、换能器、传感器、振荡器等电子元件。其中，压电驱动器是利用压电陶瓷的逆压电效应和电致伸缩效应，实现在电场下精密控制位移的电子元件，具有控制精度高（纳米级精度控制）、结构简单和尺寸小（不需要磁铁等）、响应速度快（毫秒级别响应）等诸多优点。目前商用的压电驱动器大部分为铅基压电陶瓷，占据主要市场。但是铅基压电陶瓷含有大量有毒有害的铅元素，在生产、使用和废弃过程中会对人类健康和社会环境产生危害。随着欧盟、日本、美国和中国等陆续出台限制铅基电子元器件的限令，无铅压电陶瓷也开始迅速发展。
[0003]但是无铅压电陶瓷片相对铅基压电陶瓷，存在压电系数低、位移行程小等缺点，很难满足当前压电驱动器的高性能化等使用需求。压电陶瓷与内电极共烧而成的多层压电陶瓷是解决上述问题的有效方法。流延成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种KNN基无铅压电陶瓷材料，其特征在于，所述KNN基无铅压电陶瓷材料的化学通式为：(1
‑
x)(K
0.48
Na
0.52
)(Nb
0.96
Ta
0.04
)
‑
xCaZrO3‑
amol%MnCO3‑
bmol%SnO2‑
cmol%ZnO
‑
dmol%CuO，式中，0.03≤x≤0.05，0.01≤a≤0.5，0.01≤b≤0.5，0.01≤c≤0.5，0.1≤d≤5。2.一种多层无铅压电陶瓷，其特征在于，所述多层无铅压电陶瓷包括权利要求1所述的KNN基无铅压电陶瓷材料和电极。3.如权利要求2所述的多层无铅压电陶瓷，其特征在于，所述电极为Ni电极；所述Ni电极中Ni金属的质量含量为45%~55%，Ni电极室温下粘度为10~20Pa
·
s。4.权利要求2或权利要求3所述的多层无铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按KNN基无铅压电陶瓷材料的化学通式中的化学计量比分别称取K2CO3、Na2CO3、Nb2O5、Ta2O5、CaCO3和ZrO2，干燥，得反应原料；（2）将步骤（1）的反应原料混合后进行一次球磨和一次预烧，得粉末；（3）按KNN基无铅压电陶瓷材料的化学通式中的化学计量比分别称取MnCO3、SnO2、ZnO和CuO，加入至步骤（2）的粉末中，得混合粉末，将混合粉末进行二次球磨、二次预烧和三次球磨，得KNN基无铅压电陶瓷材料粉体；（4）向步骤（3）制得的KNN基无铅压电陶瓷材料粉体中加入有机溶剂、分散剂、粘合剂和增塑剂混合，四次球磨，得到陶瓷浆料；（5）将步骤（4）制得的陶瓷浆料经真空除泡、流延烘干，得到陶瓷膜带；（6）将Ni电极涂覆在步骤（5）制得的陶瓷膜带上，经叠层、温水等静压和切割，得多层陶瓷生坯，再将多...

【专利技术属性】
技术研发人员：郇宇，魏涛，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：