一種超低介電損耗的鈮錳酸鉛?鈮鎳酸鉛?鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷及其制備方法。本發(fā)明屬于壓鐵電材料領域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有軟性陶瓷高介電損耗的技術問題。本發(fā)明的一種超低介電損耗的鈮錳酸鉛?鈮鎳酸鉛?鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷的化學通式為x Pb(Mn_1/3Nb_2/3)O₃?(0.55?x)Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃?0.135PbZrO₃?0.315PbTiO₃，其中x＝0.01?0.03。制備方法：按陶瓷成分配比配料，然后依次經(jīng)過預燒、壓片、排膠、燒結(jié)，再經(jīng)燒銀和極化后得到超低介電損耗的鈮錳酸鉛?鈮鎳酸鉛?鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷。本發(fā)明的方法預燒溫度低，通過配方與工藝的優(yōu)化燒結(jié)出鈮錳酸鉛?鈮鎳酸鉛?鋯鈦酸鉛弛豫鐵電陶瓷，準靜態(tài)d₃₃測試儀測量壓電常數(shù)達760pC/N的同時，介電損耗低于0.5％，性能優(yōu)異。

技術領域

本發(fā)明屬于壓鐵電材料領域，具體涉及一種超低介電損耗的鈮錳酸鉛-鈮鎳酸鉛-鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷及其制備方法。

背景技術

信息化是21世紀重要的時代特征，電子陶瓷作為一大類新型的信息材料，發(fā)展迅速；壓電陶瓷材料作為電子陶瓷的一種，在高壓、醫(yī)療、導航、通訊和智能系統(tǒng)等高新技術領域獲得廣泛的應用。近年來，隨著電子信息器件走向集成化、微型化以及新的技術領域也對壓電陶瓷材料性能提出更高的要求，而新型壓電陶瓷材料的研究是高性能壓電器件及很多前沿科學技術領域研究的基礎，有迫切的市場需求和重大社會價值。

鋯鈦酸鉛[Pb(ZrxTi1-x)O3,PZT]基的壓電陶瓷被廣泛應用于執(zhí)行器、傳感器、壓電變壓器、微電子器件等領域。然而，在摻雜改性追求高壓電常數(shù)的過程中，其介電損耗也隨之升高，目前商用的PZT-5H陶瓷，其壓電常數(shù)高達700pC/N的同時，介電損耗高達2％。這極大限制了其在應用中的工作穩(wěn)定性。較高的介電損耗容易引起陶瓷本身溫度的升高，從而損害器件的性能。基于這個原因，如果能讓陶瓷在擁有較高壓電常數(shù)的同時，又具有很小的其介電損耗是研究人員一直追求的目標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有軟性陶瓷高介電損耗的技術問題，而提供一種超低介電損耗的鈮錳酸鉛-鈮鎳酸鉛-鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷及其制備方法。

本發(fā)明的一種超低介電損耗的鈮錳酸鉛-鈮鎳酸鉛-鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷的化學通式為x Pb(Mn_1/3Nb_2/3)O₃-(0.55-x)Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.135PbZrO₃-0.315PbTiO₃，其中x＝0.01-0.03。

本發(fā)明的一種超低介電損耗的鈮錳酸鉛-鈮鎳酸鉛-鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷的制備方法按以下步驟進行：

步驟一、配料：以MnO₂、PbO、TiO₂、ZrO₂、NiO、Nb₂O₅作為原料，按照超低介電損耗的鈮錳酸鉛-鈮鎳酸鉛-鋯鈦酸鉛高壓電性鐵電陶瓷的化學計量比稱取原料，其中PbO的物質(zhì)的量過量1.5％，球磨烘干；

步驟二、預燒：將步驟一烘干的粉體置于坩堝中，然后在馬弗爐中預燒粉體；

步驟三、壓片：將步驟二得到的預燒粉體二次球磨烘干，然后加入聚乙烯醇溶液研磨均勻，過篩后壓制成胚體；

步驟四、排膠：將步驟三得到的胚體放入馬弗爐中進行排膠，得到排膠后胚件；