1.一种织构化铌酸钾钠基压电陶瓷,其特征在于,所述织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的化学通式为0.97(K0.48Na0.52)(Nb0.96Sb0.04)O3‑0.03Bax(Bi0.5Ag0.5)1‑xZrO3,其中,x为Ba元素占Bax(Bi0.5Ag0.5)1‑xZrO3组元的化学计量比,且x=0.2。
2.如权利要求1所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)按照所述织构化铌酸钾钠基压电陶瓷化学通式中元素的化学计量比称取原料:含K化合物、含Na化合物、含Nb化合物、含Sb化合物、含Ba化合物、含Zr化合物、含Bi化合物和含Ag化合物,经一次球磨、一次烘干、预烧、二次球磨、二次烘干和过筛,获得粉体基料;
2)将所述粉体基料、NaNbO3模板、烧结助剂、溶剂和粘结剂混合,获得流延浆料;
3)将所述流延浆料进行流延、干燥、切割、叠片、热压和排粘,获得陶瓷生坯;
4)将所述陶瓷生坯进行烧结,获得所述织构化铌酸钾钠基压电陶瓷。
3.如权利要求2所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述NaNbO3模板通过包括如下步骤的制备方法获得:a1)将Bi2O3、Na2CO3、Nb2O5与熔盐NaCl进行球磨、烘干和研磨,得到混合粉体;其中,Bi2O3、Na2CO3、Nb2O5的摩尔比为(6~7):(6~8):10;
a2)将所述混合粉体进行烧结和保温,获得块状混合物;然后加入水并加热,待块状变成粉体后,进行抽滤,得到Bi2.5Na3.5Nb5O18;
a3)将Bi2.5Na3.5Nb5O18、K2CO3和熔盐NaCl进行辊磨混合,烘干后得到辊磨混合粉体;
a4)将所述辊磨混合粉体进行烧结,获得块状混合物;然后加入水并加热,待块状变成粉体后,进行抽滤,再进行清洗,除去模板中的Bi2O3;将剩余的粉体进行烘干,得到所述NaNbO3模板。
4.如权利要求3所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:a11)步骤a1)中,Bi2O3、Na2CO3、Nb2O5与熔盐NaCl进行烘料后再进行球磨;
a12)步骤a1)中,球磨时间为16~24h;
a21)步骤a2)中,烧结温度为1100~1130℃;
a22)步骤a2)中,保温时间为2~5h;
a23)步骤a2)中,使用加热后的水进行抽滤;
a31)步骤a3)中,Bi2.5Na3.5Nb5O18和K2CO3的摩尔比为1:(1.8~2.2);
a32)步骤a3)中,Bi2.5Na3.5Nb5O18和K2CO3的总质量与熔盐NaCl质量的比值为1:(1~2);
a33)步骤a3)中,辊磨混合时间为12~15h;
a34)步骤a3)中,烘干后再进行研磨,得到辊磨混合粉体;
a41)步骤a4)中,烧结温度为970~1000℃;
a42)步骤a4)中,烧结时间为2~5h;
a43)步骤a4)中,用加热后的水反复抽滤洗去剩余的熔盐NaCl;
a43)步骤a4)中,用稀硝酸清洗4~6次。
5.如权利要求2所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
11)步骤1)中,一次球磨时间为16~24h;
12)步骤1)中,一次烘干温度为80~100℃;
13)步骤1)中,预烧温度为850~900℃;
14)步骤1)中,预烧时间为5~6h;
15)步骤1)中,二次球磨时间为48~72h;
16)步骤1)中,二次烘干温度为80~100℃;
17)步骤1)中,过筛目数为100~200目;
21)步骤2)中,步骤2)具体包括如下步骤:将所述粉体基料与所述NaNbO3模板和所述烧结助剂混合,加入溶剂,一次搅拌后,加入粘结剂后二次搅拌;
22)步骤2)中,所述烧结助剂为MnO2;
23)步骤2)中,所述溶剂包括乙醇和甲苯;
24)步骤2)中,所述粘结剂为LS有机粘结剂;
25)步骤2)中,所述粉体基料、NaNbO3模板和烧结助剂的质量比为200:(4~6):(1~2);
26)步骤2)中,所述粘结剂为所述粉体基料质量的40~50%。
6.如权利要求5所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
211)步骤21)中,一次搅拌的时间为10~20h;
212)步骤21)中,二次搅拌的时间为3~6h;
231)步骤23)中,乙醇与甲苯的质量比为(2~5):1。
7.如权利要求2所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
31)步骤3)中,热压的压力为15~20MPa;
32)步骤3)中,热压的温度为60~70℃;
33)步骤3)中,热压之后进行保温保压然后再进行排粘;
41)步骤4)中,排粘的温度为500~650℃;
42)步骤4)中,所述烧结具体包括如下步骤:先快速升温至1180~1190℃,进行第一次保温;然后快速冷却至1090~1100℃,进行第二次保温。
8.如权利要求7所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷的制备方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
331)步骤33)中,保温保压的时间为3~7min;
332)步骤33)中,重复保温保压多次;
421)步骤42)中,快速升温的速率为3~8℃/min;
422)步骤42)中,快速冷却的速率为5~10℃/min;
423)步骤42)中,第一次保温的时间为1~10min;
424)步骤42)中,第二次保温的时间为5~7h。
9.如权利要求1所述的织构化铌酸钾钠基压电陶瓷在超声器、换能器和传感器中的应用。