本发明公开了一种无铅压电陶瓷及其制备工艺,其制备工艺包括以下制备步骤:步骤1、按照称取如下原料粉末:氧化铋、二氧化钛、碳酸钠、二氧化锆、碳酸钡、磷酸铁、氮化钽、氧化铝、氧化钇、氧化铈、钒酸镧、钽酸锂、硫酸铽、六氟铝酸锂;步骤2、湿磨;步骤3、压块,预烧;步骤4、预烧料粉碎,球磨,加入粘结剂成型;步骤5、低温煅烧,然后在惰性气氛下,高温烧结;步骤6、制成被银烧结件;步骤7、极化处理。本发明提供的无铅压电陶瓷的压电性能、居里温度、机电耦合系数均得到大幅提高,具备在一些特殊领域替代传统的含铅压电陶瓷的潜能,可进一步扩大其市场应用需求。
一种无铅压电陶瓷的制备工艺,其特征在于,包括以下制备步骤:步骤1、按照重量份称取如下原料粉末:氧化铋36‑45份、二氧化钛42‑60份、碳酸钠20‑32份、二氧化锆13‑19份、碳酸钡8‑16份、磷酸铁4‑11份、氮化钽2‑8份、氧化铝6‑15份、氧化钇4‑9份、氧化铈2‑8份、钒酸镧3‑6份、钽酸锂5‑10份、硫酸铽1‑4份、六氟铝酸锂3‑7份;步骤2、将上述原料粉末用乙醇湿磨,得到球磨料;步骤3、将球磨料烘干后压块,在700‑920℃下预烧2‑4小时;步骤4、将步骤3中的预烧料先粉碎,再球磨至500nm‑1.5μm,之后加入粘结剂压制成型,得到压制件;步骤5、将步骤4中的成型件置于600‑750℃下煅烧1‑4小时,然后在惰性气氛下,先于1100‑1180℃下保温1‑4小时,再以20℃/min的速度降温至600‑750℃并保温4‑8小时,然后以5‑15℃/min的速度升温至1350‑1450℃并保温1‑3小时,随炉冷却至室温,得到烧结件;步骤6、在步骤5中的烧结件的两面印刷银浆,先在320‑400℃下保温1‑3小时,然后置于820‑900℃下保温3‑6小时,随炉冷却至室温,得到被银烧结件;步骤7、将步骤6中的被银烧结件置于极化装置中,于120‑180℃温度下,以2.8‑6kV/mm电压下极化30‑60min,便制得无铅压电陶瓷。
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