本发明涉及一种医用超声治疗仪换能器压电陶瓷及其制备方法。
背景技术：
1、医用超声治疗仪换能器的压电陶瓷一般要求需具有较高的机电耦合系数(kp≥0.6)、较低的介电常数(εr≤1100)以及较低的介电损耗(tanδ≤0.4％)。
2、一般而言，若压电陶瓷的介电常数、介电损耗较低，其机电耦合系数也相应较低；若要提高压电陶瓷的机电耦合系数，其介电常数和介电损耗也会同时升高。如，pzt4系列压电陶瓷的机电耦合系数大(0.6～0.7)，但其介电常数也大(1300～2000)、且介电损耗高(0.4％左右)；而pzt8系列压电陶瓷的介电常数虽然小(1100左右)、介电损耗低(0.3％以下)，但其机电耦合系数也小(0.55以下)。可见，现有的pzt4、pzt5、pzt8系列压电陶瓷均难以满足医用超声治疗仪对压电陶瓷性能的要求，研发一种机电耦合系数大、介电常数和介电损耗低的压电陶瓷具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种高机电耦合系数、低介电常数、低介电损耗的医用超声治疗仪换能器压电陶瓷，本发明的另一个目的是提供一种制备该压电陶瓷的方法。
2、为了实现上述目的，本发明提供的压电陶瓷结构通式为：pb(zrzti1-z)x(zn1/3ta2/3)y(mn1/3nb2/3)1-x-yo3+nwt％a；x＝0.90～0.95，y＝0.01～0.06，z＝0.45～0.55，n＝0.05～2，改性元素氧化物a为ce、al、li中的一种或几种氧化物。
3、本发明提供的制备方法采用以下技术方案：
4、1)按所述结构通式中的配比将pb3o4、zro2、tio2、zno、nb2o5、ta2o5、mno2、改性元素氧化物a混合，加入去离子水，球磨至粒度小于1.5μm，烘干后得一次磨料；
5、2)将所述一次磨料体置于900～950℃的烧结炉中煅烧2小时，得预烧料；
6、3)将所述预烧料粉碎后加入去离子水，球磨至粒度小于1.5μm，烘干后得陶瓷粉料；
7、4)将所述陶瓷粉料与聚乙烯醇混合均匀、造粒、压片成型，得瓷坯；
8、5)将所述瓷坯置于550～600℃的烧结炉中排塑，然后升温至1230～1300℃烧结2～3小时，得瓷片；
9、6)在所述瓷片正面和背面印刷银浆，然后置于750～800℃的烧结炉中烧结，得被银陶瓷片；
10、7)将所述被银陶瓷片置于温度为80～100℃、电场强度为3～4kv/mm的环境中极化时间为20～30min。
11、与现有技术比较，本发明提供的压电陶瓷具有机电耦合系数高(kp≥0.6)、介电常数低(εr≤1100)、介电损耗小(tanδ≤0.4％)，完全能够满足医用超声治疗仪换能器对压电陶瓷的性能要求。
1.一种医用超声治疗仪换能器压电陶瓷，其特征在于该压电陶瓷的结构通式为：pb(zrzti1-z)x(zn1/3ta2/3)y(mn1/3nb2/3)1-x-yo3+nwt％a；x＝0.90～0.95，y＝0.01～0.06，z＝0.45～0.55，n＝0.05～2，改性元素氧化物a为ce、al、li中的一种或几种氧化物。
2.一种制备权利要求1所述压电陶瓷的方法，其特征在于步骤如下：