热释电陶瓷材料的烧结改性助剂的制作方法

本发明涉及电子元器件制造的
技术领域：
，更具体地说，本发明涉及一种热释电陶瓷材料的烧结改性助剂，本发明在PMN-PZT基础热释电材料配方的基础上通过添加烧结改性助剂，获得低介电常数、低损耗、高热释电系数、高探测率优值，老化特性良好，高机械强度的热释电材料，可应用于制备高灵敏度、低衰减率的被动热释电红外传感器等热释电器件。
背景技术：
：近年来，随着被动红外传感器的应用领域更加广泛，其需求数量得到了迅速的增长，但现有技术中的热释电陶瓷材料在减薄过程中，制作的敏感元在贴装过程中容易碎裂而导致材料利用率低，生产效率低，返工率高。因此需要在现有技术的热释电陶瓷材料基础上继续提高其材料的利用率，提高生产效率，降低因热释电材料制作的敏感元强度差而导致的产品返工率，同时延长红外传感器的使用寿命；而且随着客户对产品质量的要求越来越高，也需要不断提高现有热释电材料的电性能和机械性能。通常为了保证热释电材料的热释电性能和压电性能，要求引入的杂质越少越好，因此一般加入的添加剂数量非常少，但是由于未添加烧结改性剂时，1）热释电红外陶瓷的烧结温度高，导致PbO挥发量增加，引起烧结陶瓷的性能波动；2）获得的陶瓷脆性较大，在后续的敏感元制作加工过程中材料容易碎裂而导致材料利用率过低，生产效率低下。3）获得的热释电陶瓷老化性能差，随时间变化，热释电红外传感器的探测距离降低。因此寻找一种烧结改性剂组合显得尤其重要，这种烧结改性剂组合需要在保证材料热释电性能的基础上改善热释电陶瓷材料的机械强度或者提高其韧性，以改变材料的后续加工性能。现有技术中公开多种通过添加剂来改进陶瓷性能的技术手段：（1）引入纳米ZnO以降低烧结温度和改善材料的晶界特性【M.Bonyani、A.Mirzaee、A.Barzegar、M.-R.Saeri在“EffectofnanoZnOadditiononmicrostructureanddielectricpropertiesofPb(Zn1/3Nb2/3)O3–PbTiO3–BaTiO3(PZN–PT–BT)relaxorferroelectric；Micro&NanoLetters，Volume7，Issue8，August2012，p.762–765】。（2）添加Bi2O3–Li2CO3以降低烧结温度【YikeZeng,etc.“EffectsofBi2O3–Li2CO3additionsondielectricandpyroelectricpropertiesofMndopedPb(Zr0.9Ti0.1)O3thickfilmsSchoolofOpticalandElectronicInformation，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，PRChina】。（3）添加纳米晶须ZnO显著提高压电陶瓷的机械强度【Piezoelectric，ferroelectricandmechanicalpropertiesofleadzirconatetitanate/zincoxidenanowhiskerceramicsDa-WeiWang•Mao-ShengCao•JieYuan•Quan-LiangZhao•Hong-BoLi•Hai-BoLin,JMaterSci:MaterElectron(2011)22:1393–1399】。（4）添加MgO提高陶瓷的机械强度【Microstructure，electricalandmechanicalpropertiesofMgOnanoparticles-reinforcedporousPZT95/5ferroelectricceramicsJunxiaWanga,b,HengchangNiea,ChunfengLana,GenshuiWanga，XianlinDonga,n，XuefengChena，FeiCaoa，HongliangHecaKeyLaboratoryofInorganicFunctionalMaterialsandDevices,ShanghaiInstituteofCeramics，ChineseAcademyofSciences,Shanghai200050，ChinaStateKeyLaboratoryCultivationBaseforNonmetalCompositeandFunctionalMaterials，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，ChinaLaboratory，CeramicsInternational39(2013)3915–3919forShockWaveandDetonationPhysicsResearch，InstituteofFluidPhysics，CAEP，Mianyang621900，China】。（5）添加同组分的纳米晶粒PZT可以提高陶瓷的致密性【MechanicalReinforcementandPiezoelectricPropertiesofPZTCeramicsEmbeddedwithNano-Crystalline*WANGDa-Wei(王大伟)等，SchoolofMaterialsScienceandEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081】，不过该方法工业化生产实现比较麻烦。（6）添加少量的氧化物如Y2O3，Mo2O3，WO3可以促进晶粒的排列致密化【MechanicalandelectricalpropertiesofsmallamountofoxidesreinforcedPZTceramicsPing-HuaXiang等，CeramicsInternational29(2003)499–503，ShanghaiInstituteofCeramics，ChineseAcademyofSciences，1295Ding-XiRoad，Shanghai200050，People’sRepublicofChina】。以上研究都是针对块状的压电陶瓷，且考虑材料的单一性能，对于加工至厚度0.1mm以下的热释电敏感元陶瓷薄片，未见文献进一步研究其机械强度，而机械强度的高低对产品的生产过程合格率具有现实的重要的意义。技术实现要素：为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种热释电陶瓷材料的烧结改性助剂及其改性方法。为了实现上述发明目的，本发明的第一方面涉及一种热释电陶瓷材料的烧结改性助剂。本发明所述的热释电陶瓷材料的烧结改性助剂，其特征在于以质量百分比计含有：15.0-25.0%的ZnO，12.5-17.5%的CuO，10.0-15.0%的Al2O3，10.0-15.0%的SiO2，10.0-12.5%的Cr2O3，8.0-10.0%的Bi2O3，5.0-10.0%的B2O3，和5.0-10.0%的MgO。其中，所述烧结改性助剂以质量百分计还包括：2.0-3.0%的CeO2，1.0-1.5%的Nb2O5，1.0-1.5%的Ta2O5，和0.0-1.0%的Sb2O5。本发明的第二方面还涉及一种热释电陶瓷材料的制备方法。本发明的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）采用氧化物或碳酸盐原料预烧合成Pb（Mn1/3Nb2/3）x(Zr0.85Ti0.15)1-xO3陶瓷粉体；（2）在陶瓷粉体中加入权利要求1或2的烧结改性助剂进行研磨，并进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型得到陶瓷圆柱体；（4）对陶瓷圆柱体进行烧结；（5）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化。其中，步骤（2）中，所述烧结改性助剂的添加量为陶瓷粉体的0.5-2.5wt%。其中，步骤（1）中，0＜x≤0.1，优选为0.02≤x≤0.06。其中，步骤（1）中，预烧温度为800-900℃，保温时间为1.0-4.0h。其中，步骤（4）中，烧结温度为1100-1200℃，保温时间为2.0-4.0h。其中，步骤（5）中，极化条件为2-6KV/mm，极化时间为15-30min，极化温度为110-150℃。本发明的第三方面还涉及一种由上述制备方法制备得到的热释电陶瓷材料。其中，所述热释电陶瓷材料的D33为50-70，介电常数150-250，介质损耗0.5%-1.5%，热释电系数为4-8×10-8C/cm2·K。与现有技术相比，本发明所述的热释电陶瓷材料的烧结改性助剂及其改性方法具有以下有益效果：本发明的烧结改性助剂用于PMN-PZT陶瓷材料的制备，可以降低烧结温度，减少PbO的挥发，同时使晶粒细化，弱化PMN-PZT晶界，显著提高材料的韧性和机械强度，并使断裂特性由脆性断裂变为了韧性断裂，断裂方式为穿晶断裂，制得的热释电陶瓷材料综合性能良好，可以满足热释电传感器对陶瓷敏感元的性能要求。附图说明图1为实施例3制备得到的热释电陶瓷材料的SEM图。图2为比较例6制备得到的热释电陶瓷材料的SEM图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本发明所述的热释电陶瓷材料的烧结改性助剂及其改性方法做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。在PZT基热释电陶瓷材料体系中，当Zr/Ti的比例在85/15附近时，锆钛酸铅陶瓷(PZT)具有较高的热释电系数，低的介电常数，可以被利用于被动红外探测和热电换能等器件中。在该体系中存在FRL-FRH相变，由于相变温度低，自发极化小，因相变导致的晶格畸变不大，介电常数和介质损耗增加不多，但热释电系数特别高，因而优值因子特别大。但是纯的PMN-PT-PZ烧结温度高（温度高时，PbO容易挥发），烧结范围窄，特别是机械强度差，导致在生产过程中难以控制产品的批次合格率，因此需要在保证材料热释电性能的基础上，对材料的机械强度进行改性和优化。基于上述原因，为了进一步降低烧结温度，减少PbO在烧结过程中的挥发，同时为了保证材料的机械性能和电性能，本发明通过烧结改性助剂对Pb（Mn1/3Nb2/3）x(Zr0.85Ti0.15)1-xO3体系掺杂改性，一方面降低烧结温度，一方面改善材料的韧性，此外还改善了材料的老化特性。通过上述掺杂改性了热释电性能优良兼顾机械加工性能好的热释电陶瓷材料，材料的利用率提高了20%，提高了生产效率，降低了产品的返工率，对规模化生产具有实际的意义。具体来说，本发明的热释电陶瓷材料的烧结改性助剂，以质量百分比计含有：15.0-25.0%的ZnO，12.5-17.5%的CuO，10.0-15.0%的Al2O3，10.0-15.0%的SiO2，10.0-12.5%的Cr2O3，8.0-10.0%的Bi2O3，5.0-10.0%的B2O3，和5.0-10.0%的MgO；作为进一步改进地，所述烧结改性助剂还包括：2.0-3.0%的CeO2，1.0-1.5%的Nb2O5，1.0-1.5%的Ta2O5，和0.0-1.0%的Sb2O5。其中，ZnO的含量优选为20.0-25.0%。通过上述掺杂改性，本发明得到的热释电性材料不仅热释电性能、抗老化性能良好，而且还具有良好的机械加工性能，热释电陶瓷材料的利用率提高了20%左右，提高了生产效率，降低了产品的返工率，提高了产品的可靠性，对规模化生产具有重要意义。实施例1本实施例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本实施例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本实施例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为1.5wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.0wt%的Al2O3，13.0wt%的SiO2，12.5wt%的Cr2O3，8.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，7.5wt%的MgO，和余量的ZnO。实施例2本实施例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本实施例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本实施例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.5wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.0wt%的Al2O3，13.0wt%的SiO2，12.5wt%的Cr2O3，8.0wt%的Bi2O3，9.0wt%的B2O3，7.5wt%的MgO，和余量的ZnO。实施例3本实施例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本实施例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本实施例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，8.0wt%的MgO，和余量的ZnO。实施例4本实施例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本实施例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本实施例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，8.0wt%的B2O3，8.0wt%的MgO，2.0wt%的CeO2，1.5wt%的Nb2O5，1.5wt%的Ta2O5，0.75wt%的Sb2O5和余量的ZnO。实施例5本实施例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本实施例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本实施例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，8.0wt%的MgO，3.0wt%的CeO2，1.0wt%的Nb2O5，1.0wt%的Ta2O5和余量的ZnO。比较例1本比较例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本比较例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本比较例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，和余量的ZnO。比较例2本比较例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本比较例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本比较例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，8.0wt%的MgO，和余量的ZnO。比较例3本比较例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本比较例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本比较例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，8.0wt%的MgO，和余量的ZnO。比较例4本比较例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本比较例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本比较例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，8.0wt%的MgO，2.5wt%的Nb2O5，2.5wt%的Ta2O5和余量的ZnO。比较例5本比较例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）在步骤（1）得到的陶瓷粉体中加入烧结改性助剂进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本比较例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。在本比较例中，烧结改性助剂相对于陶瓷粉体的添加量为2.0wt%，所述烧结改性助剂含有15.0wt%的CuO，12.5wt%的Al2O3，12.5wt%的SiO2，10.0wt%的Cr2O3，10.0wt%的Bi2O3，10.0wt%的B2O3，8.0wt%的MgO，3.0wt%的CeO2，2.0wt%的Nb2O5，和余量的ZnO。比较例6本比较例涉及热释电陶瓷材料，其制备方法如下：（1）以PbO，ZrO2，TiO2，Nb2O5，MnCO3（和/或MnO2）为原料在800~850℃的条件下预烧1~2小时得到组成为Pb（Mn1/3Nb2/3）0.05(Zr0.85Ti0.15)0.95O3的陶瓷粉体。（2）将步骤（1）得到的陶瓷粉体进行研磨，研磨后加入粘结剂、脱模剂等，利用喷雾干燥塔进行喷雾造粒得到陶瓷粒料；作为示例性地在本比较例中，采用湿法球磨进行研磨，球磨的研磨介质采用钢球，钢球的尺寸比例：φ15:φ10:φ8=3:2:1，料:球:水的比例为1:2-5:0.5-1.0，球磨时间为10-24小时。（3）将陶瓷粒料进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体。先排胶，然后在温度为1150~1200℃的温度条件下烧结2.0~3.0小时。（4）烧结后进行切割减薄，溅射银电极或者烧渗银电极并进行极化，极化条件为3KV/mm，极化时间为20min，极化温度为120℃。（5）极化后的样品放置24小时后，进行性能测试。实施例1-5制备得到的热释电陶瓷材料样品的力学、电学以及抗老化性能如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5介电常数ξr203210205155160介电损耗（%）1.381.451.420.690.75压电系数D336055586260热释电系数（10-8C/cm2K）5.05.85.25.05.1平均晶粒尺寸（μm）2.52.22.32.22.2杨氏模量（GPa）8990939292断裂强度（MPa·m1/2）2.62.72.82.82.8探测距离衰减率（%/年）1.31.21.01.01.0比较例1-6制备得到的热释电陶瓷材料样品的力学、电学性能如表2所示。表2比较例1比较例2比较例3比较例4比较例5比较例6介电常数ξr205208203203199207介电损耗（%）1.431.481.511.531.551.59压电系数D33615756635958热释电系数（10-8C/cm2K）4.95.15.35.15.15.0平均晶粒尺寸（μm）3.22.93.12.52.84.2杨氏模量（GPa）787673818065断裂强度（MPa·m1/2）2.12.02.22.12.31.9探测距离衰减率（%/年）1.21.251.41.31.82.0图1示出了实施例3制备得到的陶瓷材料的SEM图；图2示出了比较例6制备得到的陶瓷材料的SEM图。由图1和图2的比较可知，烧结改性助剂的加入，不仅细化了晶粒，而且晶界也变得模糊，断裂方式也由沿晶断裂转变为穿晶断裂，推断这正是本发明提高了该热释电陶瓷材料的机械性能和可加工性能的原因。对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3