一种压电陶瓷材料及其制备方法和压电器件与流程

本申请涉及压电材料，更具体地，涉及一种压电陶瓷材料及其制备方法和压电器件。

背景技术：

1、压电陶瓷材料是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，其中pzt基压电陶瓷因具有制造方便、成本低廉、电性能优异、性能稳定等优点在实际生产应用中仍占主导地位。但是传统铅基压电陶瓷的烧结温度较高，一般都在1100℃～1300℃左右，现有技术中有通过添加低熔点氧化物的方式促进液相烧结，降低材料的烧结温度，但其同时也会降低材料的压电性能，且损耗较大。

技术实现思路

1、本申请的一个目的是提供一种压电陶瓷材料及其制备方法和压电器件的新技术方案。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种压电陶瓷材料，化学式为：0.03bi(zn1/2ti1/2)o3-0.07pb(mn1/3nb2/3)o3-0.9pb(zr0.46ti0.54)o3。

3、可选地，所述压电陶瓷材料还包括烧结助剂，所述烧结助剂为libio2、fe2o3、nio和zno中的一种或几种。

4、可选地，所述烧结助剂的添加量比例为0-0.5wt％。

5、可选地，所述libio2由li2co3和bi2o3采用固相法合成。

6、可选地，pb源采用pbo或者pb3o4、zr源采用zro2、ti源采用tio2、mn源采用mno2，zn源采用zno、nb源采用nb2o5。

7、可选地，所述压电陶瓷材料的烧结温度为850℃-950℃。

8、可选地，所述压电陶瓷材料的机电耦合系数kp≥0.6，居里温度tc>330℃，介电损耗tanδ≤0.5％。

9、根据本申请的第二方面，提供了一种如第一方面所述的压电陶瓷材料的制备方法，包括：

10、按照所述化学式的配比称量原材料，在原材料中加入去离子水，进行分散研磨，得到混合均匀的物料i；

11、将物料i进行烘干、过筛后，在一定预烧温度下进行预烧，得到合成物料ⅱ；

12、将合成物料ⅱ进行研磨分散，得到所述压电陶瓷材料。

13、可选地，所述预烧温度为750-850℃。

14、可选地，采用锆球作为研磨介质进行分散研磨。

15、根据本申请的第三方面，提供了一种压电器件，采用第一方面所述的压电陶瓷材料制备。

16、根据本申请的一个实施例，本申请提供的压电陶瓷材料不仅具有较低的烧结温度，还能够保证烧结成型的产品具有良好的压电性能、较高的居里温度和较低的损耗。

17、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种压电陶瓷材料，其特征在于，化学式为：

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷材料，其特征在于，还包括烧结助剂，所述烧结助剂为libio2、fe2o3、nio和zno中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的压电陶瓷材料，其特征在于，所述烧结助剂的添加量比例为0-0.5wt％。

4.根据权利要求2所述的压电陶瓷材料，其特征在于，所述libio2由li2co3和bi2o3采用固相法合成。

5.根据权利要求1所述的压电陶瓷材料，其特征在于，其中，pb源采用pbo或者pb3o4、zr源采用zro2、ti源采用tio2、mn源采用mno2，zn源采用zno、nb源采用nb2o5。

6.根据权利要求1所述的压电陶瓷材料，其特征在于，所述压电陶瓷材料的烧结温度为850℃-950℃。

7.根据权利要求1所述的压电陶瓷材料，其特征在于，所述压电陶瓷材料的机电耦合系数kp≥0.6，居里温度tc>330℃，介电损耗tanδ≤0.5％。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述预烧温度为750-850℃。

10.一种压电器件，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的压电陶瓷材料制备。

技术总结
本申请公开了一种压电陶瓷材料及其制备方法和压电器件。所述压电陶瓷材料，化学式为：0.03Bi(Zn<subgt;1/2</subgt;Ti<subgt;1/2</subgt;)O<subgt;3</subgt;‑0.07Pb(Mn<subgt;1/3</subgt;Nb<subgt;2/3</subgt;)O<subgt;3</subgt;‑0.9Pb(Zr<subgt;0.46</subgt;Ti<subgt;0.54</subgt;)O<subgt;3</subgt;。本申请提供的压电陶瓷材料在较低的烧结温度下能够保证烧结成型的产品具有良好的压电性能、较高的居里温度和较低的损耗。

技术研发人员：杨月霞
受保护的技术使用者：歌尔微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14