一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112408982A(43)申请公布日2021.02.26(21)申请号202011350534.9(22)申请日2020.11.26(71)申请人南昌大学地址330000江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人黄效章少华谢冰黄生阳(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾(51)Int.Cl.C04B35/495(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法(57)摘要本发明公开了一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法，包括：S1.按照预设摩尔比称取碳酸钠、碳酸钾、氧化铌、氧化铋、碳酸锂及氧化钽；S2.往称取的原料中加入无水乙醇进行球磨，并将研磨后的浆料干燥；S3.将干燥后的料粉置于高温箱式炉中预烧；S4.往预烧完成的粉末中加入聚乙烯醇的水溶液进行研磨并过筛，得到粉末；S5.将制备得到的粉末置于模具中加压制成压片，并将压片放入高温炉中烧结，冷却后取出，制备得到铌酸钠钾基压电单晶。其通过无籽晶固相生长法制备铌酸钠钾基压电晶体，在原料中掺入适量的氧化铋，再利用高温固相法烧结得到陶瓷基的晶体，该制备方法具有低成本的特点。CN112408982ACN112408982A权利要求书1/1页1.一种铌酸钠钾基压电单晶的制备方法，其特征在于，包括：S1按照预设摩尔比称取碳酸钠、碳酸钾、氧化铌、氧化铋、碳酸锂及氧化钽；S2往称取的原料中加入无水乙醇进行球磨，并将研磨后的浆料干燥；S3将干燥后的料粉置于高温箱式炉中预烧；S4往预烧完成的粉末中加入聚乙烯醇的水溶液进行研磨并过筛，得到粉末；S5将制备得到的粉末置于模具中加压制成压片，并将压片放入高温炉中烧结，冷却后取出，制备得到铌酸钠钾基压电单晶。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，碳酸钠、碳酸钾、氧化铌和氧化铋的摩尔比为0.45:0.55:0.996:0.004，碳酸锂和氧化钽的摩尔比为1:1，碳酸锂和氧化钽占主体成分的摩尔比为0.01-0.04。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将步骤S1中称取的原料装入球磨罐中，加入球磨子和无水乙醇，并将球磨罐装上行星球磨机球磨，其中，球磨子选用玛瑙球，原料、玛瑙球、无水乙醇的质量比为1:2:1.5。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，球磨机转速为400r/min，球磨6h；干燥温度为100℃，时间为12h。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，高温箱式炉以5℃/min的速度加热至800℃并保温4小时对干燥后的料粉进行预烧。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，加入少量质量浓度为5%的聚乙烯醇，过筛使用80目筛网。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，压制压力为表压30Mpa，保压至10Mpa以下卸压；高温炉中先以5℃/min升温至600℃保温4小时以排胶，再以5℃/min升温至1100℃保温12小时进行烧结。2CN112408982A说明书1/3页一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法技术领域[0001]本发明涉及压电陶瓷技术领域，尤其涉及一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法。背景技术[0002]近半个多世纪以来，锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷因其性能优异的特点一直垄断着压电陶瓷这个产业。然而，虽然PZT陶瓷拥有极高的电学性能，但其中所含的铅是一种有毒物质，进入人体后会损伤大脑和神经系统。若废弃后处理不当，会给生态环境带来巨大破坏，因此能够研究出一种可以替代PZT陶瓷的压电材料迫在眉睫。目前一种重要的无铅压电材料是铌酸钠钾陶瓷材料，但是铌酸钠钾陶瓷由于结晶程度不高，得到的压电常数不高，还不能真正地替代锆钛酸铅陶瓷。通过提高铌酸钠钾的结晶程度，可以更好地提升铌酸钠钾材料的压电性能。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法，实现低成本制作铌酸钠钾基压电晶体。[0004]本发明提供的技术方案如下：一种铌酸钠钾基压电晶体的制备方法，包括：S1按照预设摩尔比称取碳酸钠、碳酸钾、氧化铌、氧化铋、碳酸锂及氧化钽；S2往称取的原料中加入无水乙醇进行球磨，并将研磨后的浆料干燥；S3将干燥后的料粉置于高温箱式炉中预烧；S4往预烧完成的粉末中加入聚乙烯醇的水溶液进行研磨并过筛，得到粉末；S5将制备得到的粉末置于模具中加压制成压片，并将压片放入高温炉中烧结，冷却后取出，制备得到铌酸钠钾基压电晶体。[0005]本发明提供的铌酸钠钾基压电晶体的制备方法，通过无籽晶固相生长法制备铌酸钠钾基压电晶体，在原料中掺入适量的氧化铋，再利用高温固相法烧