无铅压电陶瓷与聚乙烯醇压电复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铌酸钠钾基无铅压电陶瓷－聚乙烯醇（ＰＶＡ）压电复合材料及其制备方法。该方法按通式（１－ｘ）（Ｌｉ↓［ａ］Ｎａ↓［ｂ］Ｋ↓［１－ａ－ｂ］）（Ｎｂ↓［１－ｃ］Ｓｂ↓［ｃ］）Ｏ↓［３］－ｘＡＢＯ↓［３］－ｙＭ组分配料，以分析纯无水碳酸盐或氧化物为原料，用传统陶瓷制备工艺制得陶瓷粉末；将陶瓷粉末与聚乙烯醇按体积比５／９０～９５／５的比例配成混合粉料后加入去离子水，再加热使ＰＶＡ溶解；然后超声分散，将混合粉料烘干后经压片机冷压成型，再用马弗炉加温处理，最后在其表面溅射金属电极，经硅油浴极化，即制得铌酸钠钾基无铅压电陶瓷－聚乙烯醇压电复合材料。该压电复合材料为纯钙钛矿晶相，无杂相；且具有良好的压电性能与介电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压电复合材料的制备技术，特别涉及一种铌酸钠钾基(KNN)无铅压 电陶瓷与聚乙烯醇(PVA)压电复合材料及其制备方法，属于压电复合材料

技术介绍
聚合物基压电复合材料具有良好的柔顺性和机械加工性能，可以加工成大面积薄片 或复杂形状。聚合物基压电复合材料密度p小，声速氏，声阻抗2=/^低，容易与水声及 生物组织实现声阻抗匹配。聚合物基压电复合材料由于介电常数(e33)低，压电电压系数g33高。与聚合物相比，聚合物基压电复合材料具有较高的压电常数和机电藕合系数，水 声优值(FOM^/3yg33/S33)高，水声探测器接收灵敏度好。因此，聚合物基压电复合材料 被认为是最有应用前景的水声材料。目前，大多选择压电性能好的含铅压电陶瓷作为其功能体，从而提高压电复合材料 的压电性能。由于铅基陶瓷及陶瓷与聚合物材料中的铅会给人类和生态环境造成严重损害。很多国家己经立法禁止使用含铅的压电铁电材料。自2004年以来，无铅压电陶瓷的 研究和开发取得了长足的进步，特别是铌酸钠钾(KNN)基无铅压电陶瓷由于具有良好的 压电性能及较高的居里温度，是极有希望能够替代铅基陶瓷的，并且K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铌酸钠钾基无铅压电陶瓷－聚乙烯醇压电复合材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：　　　　（１）铌酸钠钾基无铅压电陶瓷粉末的制备：以分析纯的无水碳酸盐或氧化物为原料，采用传统固相烧结法制备工艺，按照通式为（１－ｘ）（Ｌｉ↓［ａ］Ｎａ↓［ｂ］Ｋ↓［１－ａ－ｂ］）（Ｎｂ↓［１－ｃ］Ｓｂ↓［ｃ］）Ｏ↓［３］－ｘＡＢＯ↓［３－ｙ］Ｍ的组分配料，其中，ａ、ｂ、ｃ、ｘ和ｙ为各元素在材料组分中所占的原子百分比，并且：０＜ａ≤０．１５，０≤ｂ≤１，０≤ｃ＜１，０≤ｘ≤１，０≤ｙ≤０．０２；Ａ为Ａｇ↑［＋］、Ｍｇ↑［２＋］、Ｃａ↑［２＋］、Ｂａ↑［２＋］、Ｓｒ↑［２＋］、Ｂｉ↑［３＋］、Ｌａ↑［３＋］、Ｙ...

【技术特征摘要】
1.一种铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚乙烯醇压电复合材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤(1)铌酸钠钾基无铅压电陶瓷粉末的制备以分析纯的无水碳酸盐或氧化物为原料，采用传统固相烧结法制备工艺，按照通式为(1-x)(LiaNabK1-a-b)(Nb1-cSbc)O3-xABO3-yM的组分配料，其中，a、b、c、x和y为各元素在材料组分中所占的原子百分比，并且0＜a≤0.15，0≤b≤1，0≤c＜1，0≤x≤1，0≤y≤0.02；A为Ag+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Sr2+、Bi3+、La3+、Y3+、Yb3+；B为Ta5+、Ti4+、Zr4+、Mn3+、Sc3+、Fe3+、In3+、Al3+、Ga3+、Cr3+、Co3+、Mg2+、Zn2+等；M为至少一种选自下列金属的氧化物或者碳酸盐，Na、K、Li、Ag、Ta、Sb、Al、Cu、Mn、Fe、Ca、Ba、Mg、Sr、La、Co、Y、Zn、Bi、Ga、In、Yb；(2)将步骤(1)中制备好的陶瓷粉末与聚乙烯醇粉末按体积百分比5/95～95/5的比例加入烧杯中配成混合粉末，加入去离子水，再加热使得聚乙烯醇溶解；(3)将步骤(2)中获得的混合粉末经超声分散后烘干，磨细后于粉末压片机中于5～20MPa的压力下冷压成型；(4)将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱基亮，李绪海，王明松，蒋猛，朱建国，肖定全，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]