1.一种钒掺杂铌酸钠压电陶瓷,由具有式1所示化学组成的物质形成:NaNb1‑xVxO3 式1,其中,0.1≤x≤0.15;所述钒掺杂铌酸钠压电陶瓷为钙钛矿晶体结构;
所述钒掺杂铌酸钠压电陶瓷的制备方法包括以下步骤:将Na2CO3、Nb2O5和V2O5混合,得到混合料;所述Na2CO3中Na的摩尔量在根据式1计算得到的Na的理论摩尔量的基础上增加5~7%;所述Nb2O5中Nb的摩尔量对应式1中Nb的理论摩尔量;
所述V2O5中V的摩尔量对应式1中V的理论摩尔量;
将所述混合料进行煅烧,得到煅烧料;
将所述煅烧料依次进行第一压制和第一烧结,将得到的烧结片坯处理成粉,得到烧结粉料;
将所述烧结粉料在H2‑Ar混合气体中进行低温还原处理,得到中间陶瓷粉;所述低温还原处理的温度为450℃;
将所述中间陶瓷粉和粘结剂混合,将所得混合料进行第二压制,将所得压制片坯依次进行排胶和第二烧结,得到钒掺杂铌酸钠压电陶瓷。
2.权利要求1所述钒掺杂铌酸钠压电陶瓷的制备方法,包括以下步骤:将Na2CO3、Nb2O5和V2O5混合,得到混合料;所述Na2CO3中Na的摩尔量在根据式1计算得到的Na的理论摩尔量的基础上增加5~7%;所述Nb2O5中Nb的摩尔量对应式1中Nb的理论摩尔量;
所述V2O5中V的摩尔量对应式1中V的理论摩尔量;
将所述混合料进行煅烧,得到煅烧料;
将所述煅烧料依次进行第一压制和第一烧结,将得到的烧结片坯处理成粉,得到烧结粉料;
将所述烧结粉料在H2‑Ar混合气体中进行低温还原处理,得到中间陶瓷粉;所述低温还原处理的温度为450℃;
将所述中间陶瓷粉和粘结剂混合,将所得混合料进行第二压制,将所得压制片坯依次进行排胶和第二烧结,得到钒掺杂铌酸钠压电陶瓷。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述煅烧的温度为550 650℃,保温时~间为4 12h;所述煅烧在空气氛围下进行。
~
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述第一压制的压力为3 10MPa,保压~时间为3 10min。
~
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述第一烧结的温度为550 650℃,保~温时间为4 12h;所述第一烧结在空气氛围下进行。
~
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述低温还原处理的时间为8h。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述H2‑Ar混合气体中H2的体积含量为
2%。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述第二压制的压力为7MPa,保压时间为5min。
9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述排胶的程序为:以1 3℃/min的升~温速率升温至300℃保温1h,再以1 3℃/min的升温速率升温至500℃保温1h;所述排胶在氩~气气氛下进行。
10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述第二烧结的温度为850℃,保温时间为4h;所述第二烧结在氩气气氛下进行。