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申请/专利权人：哈尔滨工业大学
摘要：一种兼具高机电性能及温度稳定性的钽镍酸铅‑锆钛酸铅陶瓷及其制备方法和应用。本发明属于压电陶瓷领域。本发明为解决现有彩超探头应用中陶瓷高机电性能与温度稳定性难以兼得的问题。本发明陶瓷化学式为：0.24PbNi13Ta23O3‑0.33PbZrO3‑0.43PbTiO3。本发明陶瓷以001取向的钛酸钡模板通过流延法制备获得。所得陶瓷综合性能最好，此时陶瓷压电系数d33高达724pCN，居里温度TC为188℃，在25‑75℃温度范围内性能变化低于5％，同时机电耦合系数kt,可达0.57，与压电单晶相近。钽镍酸铅的引入，解决了当前高锆酸铅含量30％陶瓷中模板固溶现象严重的问题。
主权项：1.一种兼具高机电性能及温度稳定性的钽镍酸铅-锆钛酸铅陶瓷的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：S1：按0.24PbNi13Ta23O3-0.33PbZrO3-0.43PbTiO3的化学计量比，称取PbO粉体、NiO粉体、Ta2O5粉体、ZrO2和TiO2粉体，以无水乙醇为球磨介质，依次进行一次球磨、烘干、预烧、二次球磨、烘干，过筛后得到陶瓷基体粉料；预烧的升温速率为3-5℃min，温度为700-750℃，保温2-3h；S2：将溶剂、粘合剂、塑化剂、陶瓷基体粉料球磨混合8-12h，加入001取向的BaTiO3片状模板籽晶继续球磨，得到流延浆料；模板籽晶与陶瓷基体粉料的质量比为0.7-4：100，陶瓷基体粉料与溶剂、粘合剂、塑化剂的质量比为1：0.4-1：0.03-0.06：0.02-0.06；S3：采用流延成型法将流延浆料制备成膜片，然后对其进行切割、叠压、排胶、冷等静压，得到陶瓷素坯；S4：将陶瓷素坯在空气气氛下进行高温烧结，然后在其上、下表面涂覆银电极，并进行烧银，最后于硅油中极化处理，得到兼具高机电性能及温度稳定性的钽镍酸铅-锆钛酸铅陶瓷，高温烧结过程：先以3-5℃min的升温速率升至1000-1050℃，保温1-2h，然后以1-2℃min的升温速率升至1220-1280℃，保温3-5h，随后以3-5℃min的降温速率降至800℃，最后自然冷却至室温。
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