1.一种含铁、含钪弛豫铁电体基铁电陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)按化学计量比称取钙钛矿结构B位的金属氧化物,经混合、湿法球磨、过滤、洗涤、干燥,在1000-1200℃预烧3-4h;
(2)预烧后的产物粉碎、研磨、称量,加入化学计量比的PbO,湿法球磨混合均匀、过滤、洗涤、干燥,在900-950℃煅烧2h;预烧后的产物与PbO的混合物中掺杂MnO2、MnCO3、CeO2或Li2CO3,掺杂量为混合物质量百分比的0.25-2.5wt%;而为了增加钙钛矿相的百分含量,对于PFN含量小于20mol%的PFN-PT或PFN-PZ-PT,煅烧后的产物粉碎、研磨后进行二次煅烧;
(3)煅烧后的产物加入聚乙烯醇(PVA)造粒,等静压成型制备陶瓷毛坯,成型的陶瓷毛坯在1100-1250℃烧结2-4h,得到含铁、含钪弛豫铁电体基铁电陶瓷;烧结时陶瓷毛坯四周覆盖同组成、同质量的金属氧化物混合物作为焙烧粉以提供铅源。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:弛豫铁电体基铁电陶瓷的配方组成为:xPb(Fe1/2Nb1/2)O3-(1-x)PbTiO3(PFN-PT)、xPb(Sc1/2Nb1/2)O3-(1-x)PbTiO3(PScN-PT)、xPb(Fe1/2Nb1/2)O3-yPbZrO3-(1-x-y)PbTiO3(PFN-PZ-PT)、xPb(Sc1/2Nb1/2)O3-yPbZrO3-(1-x-y)PbTiO3(PScN-PZ-PT)、xPb(Fe1/2Nb1/2)O3-yPb(Sc1/2Nb1/2)O3-(1-x-y)PbTiO3(PFN-PScN-PT)或xPb(Fe1/2Nb1/2)O3-yPb(Sc1/2Nb1/2)O3-zPbZrO3-(1-x-y-z)PbTiO3(PFN-PScN-PZ-PT)。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的钙钛矿结构B位的金属氧化物随着铁电陶瓷的配方组成的变化而有所变动,当铁电陶瓷的配方组成为PFN-PT时,金属氧化物由三氧化二铁、五氧化二铌和二氧化钛组成;当铁电陶瓷的配方组成为PScN-PT时,金属氧化物由三氧化二钪、五氧化二铌和二氧化钛组成;当铁电陶瓷的配方组成为PFN-PZ-PT时,金属氧化物由三氧化二铁、五氧化二铌、二氧化锆和二氧化钛组成;当铁电陶瓷的配方组成为PScN-PZ-PT时,金属氧化物由三氧化二钪、五氧化二铌、二氧化锆和二氧化钛组成;当铁电陶瓷的配方组成为PFN-PScN-PT时,金属氧化物由三氧化二铁、三氧化二钪、五氧化二铌和二氧化钛组成;当铁电陶瓷的配方组成为PFN-PScN-PZ-PT时,金属氧化物由三氧化二铁、三氧化二钪、五氧化二铌、二氧化锆和二氧化钛组成。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,球磨工艺为:以丙酮作为研磨介质、以ZrO2作为研磨球,球磨24h。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,聚乙烯醇(PVA)的加入量
2
为成型的粉料质量的1wt%,等静压成型的压力为400kgf/cm。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,陶瓷毛坯采取叠片式方式放置在密封的氧化铝坩埚中进行烧结。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:预烧、煅烧和烧结的设备为可通气氛的管式炉或箱式马弗炉。