一种过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于无铅压电材料领域，具体涉及一种过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料及其制备方法。所述过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料，其化学成分符合化学通式Ｃａ１－ｘＡｘＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９，其中，Ａ选自过渡金属元素Ｆｅ、Ｍｎ或Ｃｏ；ｘ的取值范围为０．０１≤ｘ≤０．２。所述过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷的制备成本低，工艺简单且适合大批量的工业化生产，所述过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷压电性能比未掺杂的铌酸铋钙陶瓷的压电性能有很大的提高，可广泛应用于高温领域，如航空航天和炼钢等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无铅压电材料领域，具体涉及一种过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷 材料及其制备方法。
技术介绍
压电陶瓷作为传感器、制动器和变频器被广泛的应用于工业控制、环境监控、通 讯、信息系统及医疗器械等领域。目前广泛应用的压电材料主要是具有钙钛矿结构的 PZT (PbZrO3-PbTiO3)和 PT (PbTiO3)材料。随着人们对环境保护意识的日益提高，很多国家和地区对电子器件的含铅量控制 愈发严格，并且已经提出了无铅化的日程表，这就需要开发能替代PZT(Pb&03-PbTi03)和 PT(PbTiO3)的无铅压电陶瓷材料。现有的PZT(Pb&03-PbTi03)和PT(PbTiO3)体系的居里 点在490°C以下，并在接近居里点时由于退极化而无法使用，尤其在一些特殊行业，如航空 航天、炼钢等行业，需要在很高的温度下使用压电陶瓷材料，这时，PZT(PbZrO3-PbTiO3)和 PT(PbTiO3)体系的陶瓷就难以胜任，需要一种高居里点高温稳定性的体系来取代铅基压电 陶瓷材料。铋层状结构的陶瓷材料拥有较高的居里温度，它是由(Bi2O2)2+层和钙钛矿结构的 晶格层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料，其化学成分符合化学通式Ｃａ↓［１－ｘ］Ａ↓［ｘ］Ｂｉ↓［２］Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［９］，其中，Ａ选自过渡金属元素Ｆｅ、Ｍｎ或Ｃｏ；ｘ的取值范围为０．０１≤ｘ≤０．２。

【技术特征摘要】
一种过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料，其化学成分符合化学通式Ca1 xAxBi2Nb2O9，其中，A选自过渡金属元素Fe、Mn或Co；x的取值范围为0.01≤x≤0.2。2.如权利要求1所述的过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料，其特征在于，χ= 0. 05。3.如权利要求1或2所述的过渡金属元素掺杂的铌酸铋钙陶瓷材料的制备方法，包括 如下步骤1)按照化学通式Cai_xAxBi2Nb209中Ca、Bi、Nb和A的化学计量比称取原料=CaCO3粉体、 Bi2O3粉体、Nb2O5粉体，以及A的氧化物或碳酸盐，其中0. 01彡χ彡0. 2 ；2)将步骤1)所称取的原料依次经球磨混合、预烧、二次球磨、烘干、研磨工艺得到混合 粉料...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈波，陈寰贝，翟继卫，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]