本发明涉及压电陶瓷材料，特别是涉及用于制造高温压电陶瓷传感器的介电陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
压电材料由于其压电效应，可以实现电能与机械能之间的相互转换，广泛应用于医疗、通信、探测、雷达和家电等领域。随着科技的快速发展和应用的实际需求，对压电材料的使用温度提出了更高的要求，比如，在汽车工业中应用的压电材料的工作温度可以达到500～700℃；而在核反应堆中使用的压电材料工作温度会达到1200℃。这些高温领域的应用，对材料的性能提出了更高的要求，推动了高温压电材料的发展。高温压电材料，比如铌酸锂单晶，铋层状结构陶瓷材料，已广泛应用于航空航天、核能、冶金、石油化工、地质勘探等许多特殊领域。
近年来，国内外研究小组主要的研究工作侧重于对具有高居里温度的材料体系的探索与开发。根据材料结构的不同，大致可以分为钙钛矿结构体系，碱金属铌酸盐体系，铋层状结构体系和钨青铜结构体系。其居里温度一般都在900℃以下，由于结构相变、热激活老化和高温成分不稳定等因素，这些材料的安全使用温度被限制在居里温度的1/2处，远远不能满足航空航天等超高温领域的特殊需求。比如，以铌酸锂单晶做成的加速度传感器最高使用温度可以达到760℃，重点应用于飞机燃气涡轮机的振动测试。然而，linbo3单晶材料的生产工艺复杂，价格极其昂贵。因此，超高温压电陶瓷的研究和开发显得尤为重要。
在探索与开发新型超高居里温度压电陶瓷的过程中，具有通式anbno3n+2的层状类钙钛矿结构材料(比如，sr2nb2o7的居里温度tc～1340℃，la2ti2o7的居里温度tc～1460℃)具有超高居里温度和压电性能的温度稳定性，得到了广泛关注与研究。在通式anbno3n+2中，n代表钙钛矿层中bo6八面体的个数，也是钙钛矿层的厚度结构的多样性，n的取值范围可以从2到7。根据n取值的不同，anbno3n+2的结构不同，而且会结晶成不同的空间群。另外，这类材料的成分可调性非常高，在满足电价平衡的条件下，a、b位的离子可以进行多种组合。我们在该体系中对n取值为3的la2o3-tio2-nb2o5三元体系的化合物进行了合成探索和压电性能的研究，发现la3ti2nbo11的合成容易，而且具有好的超高居里温度和较好的压电活性，具有极大的潜力应用于高温传感器。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有织构结构的高居里温度压电陶瓷材料及其制备方法。
本发明的高居里温度压电陶瓷材料的化学组成为la3ti2nbo11。
本压电陶瓷材料的制备方法步骤为：
(1)将纯度为99.9％(重量百分比)以上的la2o3，tio2和nb2o5的原始粉末按la3ti2nbo11的组成称量配料；
(2)将步骤(1)原料湿式球磨混合4小时，球磨介质为无水乙醇，烘干后在1200℃大气气氛中预烧4小时；
(3)将步骤(2)制得的粉末放入直径为20mm的石墨模具中，并施加25kn压力(80mpa)压实，在烧结温度为1300℃的真空气氛中烧结3min，其中升温速率和降温速率均为100℃/min；
(4)将步骤(3)获得的20mm陶瓷放入30mm石墨模具中并施加16kn压力(80mpa)，在烧结温度为1350-1400℃的真空气氛中烧结3min，其中升温速率和降温速率均为100℃/min；
(5)将步骤(4)获得的30mm陶瓷样品在1250℃大气气氛中退火处理20h。
本发明的优点：la3ti2nbo11陶瓷烧结良好，具有高致密度和高织构化，其居里温度tc值高达1420-1450℃，压电系数d33＝0.2-1.1pc/n，可用于高温传感器等器件的制造，在工业上有着潜在的应用价值。
具体实施方式
实施例：
表1示出了构成本发明的不同烧结温度的3个具体实施例及其居里温度和室温压电系数。其制备方法如上所述，使用zj-3a型准静态d33测量仪进行压电介电性能的评价。。为了保证测试的准确，使用标准样品，x切向的α-sio2，(d33＝2.3±0.1pc/n)对仪器进行校准。本陶瓷可用于高温传感器等器件的制造。
表1：