鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的製備方法及在蜂鳴器中的應用的製作方法

2023-05-27 01:51:16

專利名稱：：鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的製備方法及在蜂鳴器中的應用的製作方法
技術領域：
：本發明屬於材料
技術領域：
，具體涉及到用於壓電器件及電謝申縮器件。
背景技術：
：壓電陶瓷蜂鳴器是利用壓電效應將電能轉化為聲能的電聲器件。與機械式蜂鳴器和電磁型蜂鳴器相比，壓電陶瓷蜂鳴器具有無噪音、可靠性好、能耗低、發音清晰、抗電磁幹擾能力強、j頓壽命長、體積小、重量輕靴點，目前已,泛應用於工農業生產和人們日常生活的各類電聲發聲器件，如通信產品、》儀器、報警器、電子玩具和家用電器等。壓電蜂鳴器是由壓電蜂鳴片和一個有放音孔的空腔組成。其中，由壓電陶瓷片和金屬片粘合而成的壓電蜂鳴片是壓電蜂鳴器的核心部分。因此，壓電材料的性能顯得尤為重要，比如當發聲元件的頻率一定時，總希望發聲元件的發出聲，高越好，便於激勵，就要求材料的平面機電耦合係數^p和自由介電相對常數f33T儘可能大。目前廣泛使用的壓電陶瓷蜂鳴器都M用有鉛的Pb(Zr，Ti)03基為主的多晶材料製造的。其中PbO(或PbA)約佔原料總重量的70%，這類陶瓷材料在生產、使用以及廢棄處理過程中都會給人類和生態環境造成嚴重損害。隨著人們環保意識的提高和社會可持續發展戰略的實施，一些國家和國際組織已經或正在醞ll^^止頓含鉛的電子產品。如ra制定了WEEE和RoHS指令已經全面實施，我國信息產業部也出臺了"電子信息產品汙染防治管理辦法"等法規。因此，必須採用無鉛的壓電陶瓷材料來替代壓電蜂鳴器中所用的傳統的Pb(Zr，Ti)03基壓電陶瓷材料，減小對環境的汙染。在材料技斜tl器件
技術領域：
，研製高性能的無鉛壓電陶瓷材料並製備可實用化的無鉛壓電器件已成為當前迫切需要解決的技術問題。鹼金屬鈮酸鹽(K，Na)Nb03基無鉛壓電陶瓷材料，因其具有較高的居裡,和壓電性能，被認為是最有前途取代Pb(ZnTi)a基的材料之一。目前，各國學者對無鉛壓電陶瓷在傳統固相法製備、結構和改性等方面都做了大量的研究，並獲得了一系列具有優良性能的材料體系。但是，對無鉛壓電陶瓷材料在器件上的應用研究還比較少，如何開拓其在器件上的應用就顯得尤為重要。此外，傳統固相法只實用於第恪塊狀材料，無法製備薄片狀的壓電陶瓷部件。發明人所在的課題組通過研究發l^通式表示(Ka44Nao,52Li。.04)(Nb。8oTao2o)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷，具有優良的壓電和介電性能，顯示出了較好的應用前景。
發明內容本發明所要解決的一個技術問題在於克Ili:述壓電陶瓷製備方法的缺點，提供一種工藝穩定、鵬於批量生產、有利於帝恪的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的製備方法。本發明所要解決的另一個技術問題在於為鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片提供一種新用途。-解決上述技術問題採用的技術方案是用通式(K0.44Nao.52Li。.04)(Nb。.8oTao.20)03表示的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的製備方法由下述步驟組成1、原料預處理分別將通式(Ka44Naa52Li。.04)(Nb。.8oTao』)03所需的各原料放入培養皿，培養皿放入烘箱，在20(TC下烘4小時，以除去原料中吸附的水分。2、混合原料將原料預處理工藝步驟1處理後的原料按通式(Uao.丄i,)(NbasoTaa2o)03的配腿量、鵬，分別艦脈乙醇為介質，用行星球磨鵬彌磨，400轉/分球磨24小時，方M烘箱內，在8(TC下烘乾，用瑪瑙石將磨碎，過100目篩，製成乾粉。3、予鵬將乾粉方iCA氧化鋁坩堝中，加蓋，將蓋敞開1/4，^AfMJ^^箱式爐中，連續升驢S50。C，保溫12小時，降魅室溫，取出粉，用瑪瑙研缽磨細，過100目篩，製備成預燒粉體。4、製漿將酒精和質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液、加入到預燒工藝步驟3製備的預燒粉體中，酒精與質a^濃度為3(m的聚乙烯醇縮丁醛溶液、預燒粉體的質量比為1:35:3石，用行星球磨豐腿療溼磨，400轉/分球磨12小時，取出，諾ij備成漿料。5、流延將製漿工藝步驟4製備的漿料倒在流延機上，流延成6070um厚的膜片，將膜片切割駄小為10X15crf的小膜片，將每兩張小膜片疊合，並放在車鵬機的兩條軋輥之間，軋成一張薄片。6、衝片將流延工藝步驟5得到的薄片用衝片機衝成圓片。7、排膠將圓片疊30層，^A無蓋的氧化鋁柑堝內的氧化鋯板上，方jCA^m^溫箱式爐內，連續升溫至500。C保溫3小時，關斷電源，自然冷卻至室溫。8、燒結將排膠工藝步驟7排膠後的疊層薄片^A密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯^h，^CA^e溫箱式爐內，連續升鵬11501170。C燒結48小時，降驢室溫，製成疊層陶瓷薄片，剝離疊層陶瓷薄片。9、被銀將燒結工藝步驟8製備的陶瓷薄片的兩表面用絲網印刷上直徑為9mm，厚度為0.01ram的銀槳，12CTC下烘乾，放在方形氧化鋁大坩堝上，放入，控溫箱式爐中，連續升溫至78(TC保溫30分鐘，降溫至室溫，製成被銀壓電陶瓷薄片。10、極化將被銀工藝步驟9製備的被銀壓電陶瓷薄片疊層，^A極^^置的矽油中，油浴加熱至8(TC，-3kV/ram電壓下極化20^H中，放置24小時進行老化，製備成通式為(Ko.44Nao.52Li。.w)(Nb。.8oTao.2o)03厚度為0.050.25咖的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片。在本發明的帝蝶工藝步驟4中，酒精與質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液、職粉體的雌質量比為l:3.54.5:3.54.5。在流延工藝步驟5中，將製漿工藝步驟4製備的漿料倒在流延機上，流延成f^6068wm厚的膜片。在燒結工藝步驟8中，將徘膠工藝步驟7排膠後的疊層薄片^A密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯板上，^Agj^溫箱式爐內，連續升溫雌至11601170。C燒結57小時。在本發明的製漿工藝步驟4中，酒精與質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液、予鵬粉體的最佳質量比為l:4:4。在流延工藝步驟5中，將製漿工藝步驟4帝lJ備的槳料倒在流延機上，流延成最佳64um厚的膜片。在燒結工藝步驟8中，糊販工藝步驟7排膠後的疊層薄片^A密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯^b^Aiims溫箱式爐內，連續升溫最佳至1165。C燒結6小時。通式為(K0.44Nao.52Li。.J(Nb。.8oTao.2o)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片在製備壓電蜂鳴器的發聲器件中的應用。採用本發明製備的通式為(KoJa^Liaw)(Nb。.8oTao.20)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷在製備壓電蜂鳴器的發聲器件中的應用，其製備方法如下將極化工藝步驟10製備的無鉛壓電陶瓷薄片用環氧樹月就佔合劑粘貼在銅鋅合金的基片上，方從烘箱，85r固化45小時，取出，製成鈮,鈉基無鉛壓電陶瓷蜂鳴片，該壓電陶瓷蜂鳴片作為壓電蜂鳴器的發聲部件。本發明與現有的壓電陶瓷的傳統製備方法相比，採用了製漿、流延工藝步驟，製備成了純銬鈦礦結構的、密度大、細晶且晶粒均一、電性旨謝的鈮,鈉基無鉛壓電陶瓷，該壓電陶瓷薄片的厚度為0.12mm。採用本發明方法製備的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片，製備成無鉛壓電蜂鳴器，無環境汙染，驅動電壓為3V時，聲壓在4.445kHz達到了最大值86.06dB;驅動電壓為6V、9V時，最大聲壓比分別增大到91.91、95.22dB，表明，無鉛壓電蜂鳴器具有好的電聲性能，達到作為發聲器件的應用要求。圖1是無鉛壓電陶瓷薄片的X射線衍射圖譜。圖2是無鉛壓電陶瓷薄片表面和斷面的掃描電鏡照片。圖3是3V電壓驅動下無鉛壓電蜂鳴器的聲壓隨頻率的變化曲線。圖4是6V電壓驅動下無鉛壓電蜂鳴器的聲壓隨頻率的變化曲線。圖5是9V電壓驅動下無鉛壓電蜂鳴器的聲壓隨頻率的變化曲線。圖6是3V電壓驅動下Pb(Zr,Ti)a基壓電蜂鳴器的聲壓隨頻率的變化曲線。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限於這些實施例。實施例l以製備通式為(Ka^Nao.52Li。.04)(Nb。,8oTao.20)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片所用的原料500g為例其製備方法如下1、原料預處理將原料Na2C03、K^03、Li2C03、NbA、Ta20s^A培養皿，培養JfflJCA烘箱，在200。C下烘4小時，以除去原料中吸附的水分。2、混合原料將原料預處理工藝步驟l處理後的原料按通式(Ko.^Nao.52Li。.o4)(Nb。.sJao.2o)03的配比進行稱量、配料500g，其中純度99.跳的Na2C0365.60kg純度99%的1(2(:0372.97kg純度98%的1^20)33.58kg純度99.9%的NbA252.86kg純度99.99%的1&05104.99kg分別艦^JC乙醇為介質，用行星球磨腿行溼磨，400轉/分球磨24小時，放入烘箱內，在80。C下烘乾，用瑪瑙研缽磨碎，過IOO目篩，製成乾粉。3、職將乾粉^A氧化鋁柑堝中，加蓋，將蓋敞開1/4，放AIS^g溫箱式爐中，連續升溫至S50。C，保溫12小時，降鵬室溫，取出粉，用瑪瑙石腳磨細，過100目篩，製備成預燒粉體。4、製漿將75g酒精和質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液300g加入到300g預1藝步驟3製備的鵬粉體中，用行星球磨,fi^顯磨，400轉/分球磨12小時，取出，製備成漿料。5、流延將制槳工藝步驟4製備的漿料倒在流延機上，流延成64ixm厚的膜片，將膜片切割成大小為10X15cm，小膜片。將每兩張小膜片疊合，並放在車LM機的兩條軋輥之間，軋成一張薄片。6、衝片將流延工藝步驟5得到的薄片用衝片機衝成直徑為11.50ran、厚度為0.llmm的圓片。87、排膠將圓片疊30層，^A無蓋的氧化鋁柑堝內的氧化鋯板上，放久g^溫箱式爐內，連續升溫至50(TC保溫3小時，關斷電源，自然冷卻至室溫。8、燒結將排膠工藝步驟7排膠後的疊層薄片^A密閉的氧化鋁鉗堝內的氧化鋯fei:，方J(AgJW溫箱式爐內，連續升溫至1165。C燒結6小時，降涯室溫，製成疊層的陶瓷薄片，剝離疊層陶瓷薄片。陶瓷薄片的直徑為9.95mm、厚度為0.10ram。9、被銀將燒結工藝步驟8製備的陶瓷薄片的兩表面用絲網印刷上直徑為9mm,厚度為O.Olmm的銀漿，12(TC下烘乾，放在方形氧化鋁大坩堝上，放入程序控溫箱式爐中，連續升溫至78(TC保溫30分鐘，降溫至室溫，製成被銀壓電陶瓷薄片。10、極化將被銀工藝步驟9製備的被銀壓電陶瓷薄片疊層，跌極4^a的矽油中，油浴加熱至8CTC，3kV/mm電壓下極化20分鐘，放置24小時進行老化，製成通式為(Ko.44Nao.52LiQ.o4)(Nb。.8oTao.2o)03的鈮,鈉基無鉛壓電陶瓷薄片，鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的直徑為9.95咖、厚度為0.12咖。採用本實施例製備的通式為(Ko.44Nao.52Li。.M)(Nb。.sJao.20)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷在製備壓電蜂鳴器的發聲部件中的應用。其製備方法如下-.將極化工藝步驟10帝恪的無鉛壓電陶瓷薄片用環,月靜佔合齊鵬貼在銅鋅合金的基片上，放入烘箱，85。C固化45小時，取出，製成鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷蜂鳴片，該壓電陶瓷蜂鳴片作為壓電蜂鳴器的發聲部件。實施例2以製備通式為(KaJa^Li,)(NbasJao.20)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片所用的原料500g為例其製備方法如下在混合原料工藝步驟2中，所用的原料及其重量配比與實施例l相同。在帝蝶工藝步驟4中，將75g酒精和質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液225g加入到預燒工藝步驟3製備的225g鵬粉體中，酒精與質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液、預燒粉體的質量比為l:3:3，該工藝步驟中的其它步驟與實施例1相同。在流延工藝步驟5中，將製漿工藝步驟4製備的漿料倒在流延DU:，流延成70um厚的膜片，將膜片切割成大小為10X15cm2的小膜片，該工藝步驟中的其它步驟與實施例1相同。在'燒結工藝步驟8中，^敝工藝步驟7排膠後的疊層薄片^A密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯板上，^AIiJ^溫箱式爐內，連續升溫至1150。C燒結8小時，該工藝步驟中的其它步驟與實施例l相同。其它步驟與實施例l相同。帝喊通式為(Ko.44Nao.52Li。.04)(Nb。.Jao.2o)03的鈮,鈉基無鉛壓電陶瓷薄片，鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的直徑為9.95mra、厚度為0.05mm。實施例3以製備通式為(Ka44Na^Li。.04)(Nb。.8oTao.20)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片所用的原料500g為例其製備方法如下在混合原料工藝步驟2中，所用的原料及其重量配比與實施例l相同。在製漿工藝步驟4中，將75g酒精和質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液375g加入到預燒工藝步驟3製備的375g粉體中，酒精與質量濃度為3W。的聚乙烯醇縮丁醛溶液、粉體的質量比為1:5:5，該工藝步驟中的其它步驟與實施例1相同。在流延工藝步驟5中，將製漿工藝步驟4製備的漿料倒在流延機上，流延成60um厚的膜片，將膜片切割成大小為10X15cm2的小膜片，該工藝步驟中的其它步驟與實施例1相同。在燒結工藝步驟8中，M敞工藝步驟7排膠後的疊層薄片放入密閉的氧化鋁柑堝內的氧化鋯板上，放Aa^溫箱5U:戶內，連續升^M1170。C燒結4小時，該工藝步驟中的其它步驟與實施例1相同。其它步驟與實施例1相同。製成通式為(Ko,44Naa52LiaM)(Nb。.8oTao.2o)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片，鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的直徑為9.95咖、厚度為0.25咖。為了皿本發明的有益效果，發明人採用本發明實施例1製備的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片進行了試驗，並製作成壓電陶瓷蜂鳴片及壓電蜂鳴器與含鉛壓電陶瓷蜂鳴片及壓電蜂鳴器進行了對比測試，各種實驗情況如下測試儀器X射線衍射儀，型號為D/raax-2200，由日本理學公司生產；掃描電鏡，型號為Quanta200，由荷蘭菲利浦FEI公司生產；精密LCR電橋，型號為HP4294A，由安捷倫禾4S有限公司生產；信號發生儀，型號為DF1026，由寧波中策電子有限公司生產；毫伏表，型號為DF2173B，由寧波中策電子有限公司生產；頻率計，型號為HC-F1000L，由寧波中策電子有限公司生產；準靜態rfa測試儀的型號為ZJ-3D,由中國科學院聲學所生產。蜂鳴片綜合參數測試儀，型號為YW2788，由常州同惠電子有限公司生產；蜂鳴賦儀，型號為CRY6125F，由杭州吉高電聲科技有限公司生產。1、無鉛壓電陶瓷薄片的相結構無鉛壓電陶瓷薄片的相結構由X射線衍射儀測試，測試結果見圖1。由圖1可見，該壓電陶瓷薄片是純轉鈦礦相結構，沒有任何雜相被檢出。此外，該壓電陶瓷薄片為四方晶系。2、無鉛壓電陶瓷薄片的表面和斷面顯微結構無鉛壓電陶瓷薄片的表面和斷面顯微結構由掃描電鏡來測試，其測試結果見圖2。由圖2可見，壓電陶瓷薄片的晶粒均呈現準立方形貌，大小比較均勻，為13um，晶界清晰。這種細晶均一的mH結構非常有利於提高壓電陶瓷的機船度，非常有禾盱實際應用，因為壓電陶瓷通常需要一個非常大的機械力和張力。壓電陶瓷薄片斷面基本上為穿晶斷裂且基本沒有氣孔，非常緻密。實際上，該壓電陶瓷薄片的相對密度高達98%以上。3、測量無鉛壓電陶瓷薄片的電性能參數為了便於比較，利用本發明的製備方法製備了壓電陶瓷標準樣件，其厚度為1咖c.(1)測量無鉛壓電陶瓷薄片和標準樣件的介電性能參數採用精密LCR電橋測i^鉛壓電陶瓷薄片和無鉛壓電陶瓷標準樣件在lkHz下的電容C和介電損耗tan&並計算出無鉛壓電陶瓷薄片和無鉛壓電陶瓷標準樣件的介電常數G。其計算公式為￡r=40/(;^2)式中t為壓電陶瓷片的厚度，"為真空介電常數(8.85X10—12F/m)，d為壓電陶瓷片的直徑。(2)觀糧無鉛壓電陶瓷薄片和標準樣件的壓電性能參數採用由信號，生儀、毫伏表和頻率計組成的迴路來按照諧振-反諧振法測出無鉛壓電陶瓷薄片和無鉛壓電陶瓷標準樣件的諧振頻率《、反諧振z頻率《，計算出機電耦合係數《，其計算公式為formulaseeoriginaldocumentpage11採用準靜態^測試儀測試了壓電陶瓷標準樣件的壓電常數^3。測試和計算結果見表l。表l無鉛壓電陶瓷標準樣件及薄片的介電及壓電性能tableseeoriginaldocumentpage12由表1可見，壓電陶瓷標準樣件具有好的介電和壓電性能，基本滿足了壓電蜂鳴器對材料的性能要求。此外，壓電陶瓷薄片的壓電和介電性能和其標準樣件的性能基本一致，說明壓電陶瓷薄片的製備工藝是穩定的。4、無鉛壓電陶瓷蜂鳴片與鉛基壓電陶瓷蜂鳴片的電性能對比測試採用精密LCR電橋測i^鉛壓電陶瓷蜂鳴片和捷成陶瓷有限公司所生產的同型號的鉛基(PZT)壓電陶瓷蜂鳴片在lkHz時的電容C和介電損耗tan《，採用蜂鳴片綜合參數測試儀測試無鉛壓電陶瓷蜂鳴片和捷成陶瓷有限公司所生產的同型號的鉛基壓電陶瓷蜂鳴片的諧振頻率二測試結果見表2。表2無鉛壓電陶瓷蜂鳴片與同型號的鉛基壓電陶瓷蜂鳴片的電性能參數tableseeoriginaldocumentpage12由表2可見，與鉛基壓電陶瓷蜂鳴片相比，無鉛壓電陶瓷蜂鳴片附皆振頻率-稍微偏高，電容量"氐，介電損耗tan《相差不大。但是，無鉛壓電陶瓷蜂鳴片的性能基本滿足了壓電蜂鳴器對壓電陶瓷蜂鳴片的性能要求。5、測量無鉛壓電蜂鳴器的電聲性能參數用蜂鳴^i賦儀測^S鉛壓電蜂鳴器的電聲特性。測試結果見圖3、圖4、圖5。由圖3可見，在3V電壓驅動下，該無鉛壓電蜂鳴翻4kHz下聲壓達到了78.42dB，其聲壓在4.445kHz下達到了最大值86.06dB。由圖4可見當驅動電壓升高為6V時，在4kHz下其聲壓達到了84.96dB，其峰值升高到91.91dB。由圖5可見，進"^升高^區動腿為9V時，4kHz下其聲jBif盯87.85dB，^!敬高到95.22dB。結果表明無鉛壓^蜂鳴器具有好的電聲性能，基|足了作為發聲器件的應用要求(在4kHz下聲壓>73dB,最大聲壓》80dB)。該蜂鳴器更有離用於高壓驅動的電路中。此外，由於無鉛壓電蜂鳴器M用鉛基蜂鳴器的規格製備的，該蜂鳴片的諧振頻率與腔體的頻率並不完全匹配，因此，MW其規格進行重新設計，可有望進一步提高該無鉛壓電蜂鳴器的聲壓。圖6給出了陶瓷有限公司所^的同型號的鉛基壓電斷鳥3V電壓驅動下的聲壓隨頻率的變化曲線。由圖6可見，該鉛基壓電蜂鳴器在4kHz時，聲壓達到了87.05dB，略高於同型號無鉛壓電蜂鳴皿相同電壓、相同頻率驅動時的聲壓值，並且與相同電壓驅動下的無鉛壓電蜂鳴器的最大聲壓相當。另外，它與在9V電壓驅動下的無鉛壓電蜂鳴器在4kHz時的聲壓也相接近。此外，該鉛基壓電蜂鳴器的聲壓在4.382kHz時達到了最大值92.63dB，略高於在6V電壓驅動下的無鉛壓電蜂鳴器的最大聲壓值。結論本發明採用了製漿、流延等工藝步驟，製備成了純銬鈦礦結構的、密度大、細晶且晶粒均一、電性能好的通式為(Ko.44Nao.52Li,)(Nb,Tao.2o)ft的無鉛壓電陶瓷薄片，該薄片的厚度為0.12咖。採用鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片帝恪的壓電蜂鳴器，克服了鉛基壓電蜂鳴器汙染環境的缺點，體積小，重量輕。該無鉛壓電蜂鳴器無環境汙染，在3V電壓驅動下，聲壓在4.445kHz時達到了最大值86.06dB。當驅動電壓升高為6V和9V時，最大聲壓比分別增大到91.91和95.22dB。結果表明，用駄為(Mao.52Li。.04)(Nb。.8oTao.J03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片製備的無鉛壓電蜂鳴器具有好的電聲性能，儘管該蜂鳴器的聲壓值B^氏於同型號鉛基蜂鳴器的聲壓值，但華足了其作為發聲器件的應用要求，具有良好的應用前景。此外該蜂鳴器更有望應於高壓驅動的電路中。1權利要求1、一種鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的製備方法，該鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的通式為(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.80Ta0.20)O3，其特徵在於它是由下述步驟組成(1)原料預處理分別將通式(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.80Ta0.20)O3所需的各原料放入培養皿，培養皿放入烘箱，在200℃下烘4小時，以除去原料中吸附的水分；(2)混合原料將原料預處理工藝步驟(1)處理後的原料按通式(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.80Ta0.20)O3的配比進行稱量、配料，分別使用無水乙醇為介質，用行星球磨機進行溼磨，400轉/分球磨24小時，放入烘箱內，在80℃下烘乾，用瑪瑙研缽磨碎，過100目篩，製成乾粉；(3)預燒將乾粉放入氧化鋁坩堝中，加蓋，將蓋敞開1/4，放入程序控溫箱式爐中，連續升溫至850℃，保溫12小時，降溫至室溫，取出粉，用瑪瑙研缽磨細，過100目篩，製備成預燒粉體；(4)製漿將酒精和質量濃度為30％的聚乙烯醇縮丁醛溶液、加入到步驟預燒工藝步驟(3)製備的預燒粉體中，酒精與質量濃度為30％的聚乙烯醇縮丁醛溶液、預燒粉體的質量比為13～53～5，用行星球磨機進行溼磨，400轉/分球磨12小時，取出，製備成漿料；(5)流延將製漿工藝步驟(4)製備的漿料倒在流延機上，流延成60～70μm厚的膜片，將膜片切割成大小為10×15cm2的小膜片，將每兩張小膜片疊合，並放在軋膜機的兩條軋輥之間，軋成一張薄片；(6)衝片將步驟(5)得到的薄片用衝片機衝成圓片；(7)排膠將圓片疊30層，放入無蓋的氧化鋁坩堝內的氧化鋯板上，放入程序控溫箱式爐內，連續升溫至500℃保溫3小時，關斷電源，自然冷卻至室溫；(8)燒結將排膠工藝步驟(7)排膠後的疊層薄片放入密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯板上，放入程序控溫箱式爐內，連續升溫至1150～1170℃燒結4～8小時，降溫至室溫，製成疊層陶瓷薄片，剝離疊層陶瓷薄片；(9)被銀將燒結工藝步驟(8)製備的陶瓷薄片的兩表面用絲網印刷上直徑為9mm，厚度為0.01mm的銀漿，120℃下烘乾，放在方形氧化鋁大坩堝上，放入程序控溫箱式爐中，連續升溫至780℃保溫30分鐘，降溫至室溫，製成被銀壓電陶瓷薄片；(10)極化將被銀工藝步驟(9)製備的被銀壓電陶瓷薄片疊層，放入極化裝置的矽油中，油浴加熱至80℃，3kV/mm電壓下極化20分鐘，放置24小時進行老化，製成通式為(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.80Ta0.20)O3厚度為0.05～0.25mm的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片。2、按照權利要求1戶脫的鈮,鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的帝IJ備方法，其特徵在於在本發明的製漿工藝步驟(4)中，酒精與質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛溶液、予鵬粉體的質量比為l:3.54.5:3.54.5;在流延工藝步驟(5)中，將制紅藝步驟(4)帝iJ備的漿料倒在流延KUl，流延成6068um厚的膜片；在燒結工藝步驟(8)中，將排膠工藝步驟(7)排膠後的疊層薄片放入密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯板上，趙^j^^溫箱式爐內，連續升溫至11601170。C燒結57小時。3、按照權利要求1戶脫的鈮,鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的帝恪方法，其特徵在於在本發明的製漿工藝步驟(4)中，酒精與質量濃度為30%的聚乙烯醇縮丁醛液、預燒粉體的質量比為l:4:4;在流延工藝步驟(5)中，將製漿工藝步驟(4)製備的漿料倒在流延機上，流延成64um厚的膜片;在燒結工藝步驟(8)中，將排膠工藝步驟(7)排膠後的疊層薄片^A密閉的氧化鋁坩堝內的氧化鋯板上，放入,控溫箱式爐內，連續升溫至1165。C燒結6小時。4、通式為(Ka44Naa52Li。.04)(NUsoTao.2o)03的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片在製備壓電蜂鳴器的發聲部件中的應用。全文摘要一種用通式(K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.80Ta0.20)O3表示的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片的製備方法，由原料預處理、混合原料、預燒、製漿、流延、衝片、排膠、燒結、被銀、極化工藝步驟組成。本發明與現有壓電陶瓷製備方法相比，採用了製漿、流延工藝步驟，製備成了純鈣鈦礦結構、密度大、細晶且晶粒均一、電性能好的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片，厚度為0.12mm。採用本發明方法製備的鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷薄片，製備成無鉛壓電蜂鳴器，無環境汙染，驅動電壓為3V時，聲壓在4.445kHz達到了最大值86.06dB；驅動電壓為6V、9V時，最大聲壓比分別增大到91.91、95.22dB，表明壓電蜂鳴器具有好的電聲性能，達到作為發聲器件的應用要求。文檔編號C04B35/495GK101456733SQ200810151088公開日2009年6月17日申請日期2008年9月24日優先權日2008年9月24日發明者常雲飛,楊祖培申請人:陝西師範大學