一种压电复合材料及其制备方法、压电器件与流程

文档序号:12370605阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种压电复合材料,其特征在于,包括碱性铌酸盐和碲纳米线;

所述碱性铌酸盐具有如下通式:(1-y)(KxNa(1-x)NbO3_yLiNbO3),其中,0.15≥y≥0.01,0.75≥x≥0.25;

所述压电复合材料中,碱性铌酸盐和碲纳米线的重量比为5-3:3-1。

2.根据权利要求1所述的压电复合材料,其特征在于,所述碱性铌酸盐平均粒径为20-50nm。

3.根据权利要求1所述的压电复合材料,其特征在于,所述碲纳米线的长度为50-100μm。

4.根据权利要求1所述的压电复合材料,其特征在于,所述压电复合材料中还包括铜纳米材料。

5.根据权利要求4所述的压电复合材料,其特征在于,所述铜纳米材料为棒状,其长度为10-50μm。

6.根据权利要求4或5所述的压电复合材料,其特征在于,所述压电复合材料中,碱性铌酸盐、碲纳米线、铜纳米材料的重量比为5-3:3-1:3-1。

7.如权利要求1所述的压电复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、提供碱性铌酸盐,所述碱性铌酸盐具有如下通式:(1-y)(KxNa(1-x)NbO3_yLiNbO3),其中,0.15≥y≥0.01,0.75≥x≥0.25;

S2、提供碲纳米线;

S3、将所述碱性铌酸盐和碲纳米线混合均匀,得到所述压电复合材料;其中,碱性铌酸盐和碲纳米线的添加量之比为5-3:3-1。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述碱性铌酸盐平均粒径为20-50nm。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述碱性铌酸盐通过如下方法制备得到:

将水溶性钾化合物、水溶性钠化合物、水溶性锂化合物与Nb2O5加入到去离子水中,并搅拌,得到碱性的混合液;然后所述混合液加热至190-250℃反应2-5h,再经冷却、过滤、干燥后得到所述碱性铌酸盐;

以元素K、Na、Li、Nb的摩尔含量计,所述水溶性钾化合物、水溶性钠化合物、水溶性锂化合物与Nb2O5的添加量之比为0.0225-0.6375:0.0675-0.7215:0.01-0.15:1-1.15。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述水溶性钾化合物选自KOH、K2CO3、KCl、KNO3中的一种或多种;所述水溶性钠化合物选自NaOH、Na2CO3、NaCl、NaNO3中的一种或多种;所述水溶性锂化合物选自LiOH、Li2CO3、LiCl、LiNO3中的一种或多种。

11.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述碲纳米线的长度为50-100μm。

12.根据权利要求7或11所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述碲纳米线通过如下方法制备得到:将KOH、碲粉和有机溶剂混合,将碲粉溶解;然后在100-180℃保温12-48h,再冷却,经洗涤、过滤、干燥后得到所述碲纳米线。

13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自一缩二乙二醇、丙二醇、乙二醇中的一种或多种。

14.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,包括将铜纳米材料与碱性铌酸盐和碲纳米线共同混合。

15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述铜纳米材料为棒状,其长度为10-50μm。

16.根据权利要求14或15所述的制备方法,其特征在于,进行混合时,碱性铌酸盐、碲纳米线、铜纳米材料的添加量比为5-3:3-1:3-1。

17.一种压电器件,其特征在于,包括压电材料层,所述压电材料材质为如权利要求1-6中任意一项所述的压电复合材料。

18.根据权利要求17所述的压电器件,其特征在于,包括依次层叠的聚二甲基硅氧烷层、压电材料层、聚二甲基硅氧烷层;

所述聚二甲基硅氧烷层表面贴合有PET膜,所述PET膜上具有ITO电极。

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