[发明专利]一种钛酸铋钠-钛酸钡无铅复合压电厚膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种钛酸铋钠-钛酸钡无铅复合压电厚膜的制备方法，属于压电材料制备技术领域。包括以下步骤：1）按照（1-x）Bi0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3的化学计量比，制备微纳米级钛酸铋钠-钛酸钡粉体；2）按照Bi0.5Na0.5TiO3的化学计量比，制备钛酸铋钠先驱体溶胶；3）将钛酸铋钠-钛酸钡粉体分散到钛酸铋钠先驱体溶胶中，制备混合浆料；4）旋涂沉积钛酸铋钠先驱体溶胶-热处理-旋涂沉积混合浆料-热处理，制得单层复合膜；5）重复步骤4）直至制得厚度为1～20微米的钛酸铋钠-钛酸钡无铅复合压电厚膜。本发明对现有的溶胶凝胶技术做出了改进，工艺低成本、制膜厚度灵活、可重复性好，突破了普通溶胶凝胶工艺的临界厚度限制。

主权项

一种钛酸铋钠‑钛酸钡无铅复合压电厚膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）按(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xBaTiO3的化学计量比，其中x=0.05、0.06或0.07，取碳酸钡、碳酸钠、二氧化钛和氧化铋，充分混匀，得到混合料，加入与混合料等质量的无水乙醇，充分球磨后，干燥、压片，再在800～1100℃下烧结，最后经破碎、球磨，得到钛酸铋钠‑钛酸钡粉体；2）按照Bi0.5Na0.5TiO3的化学计量比，将钛酸四正丁酯溶液、乙酸钠溶液和硝酸铋溶液混合，在80～100℃下搅拌反应0.5～2h后，冷却至室温，再加入粘合剂，充分混匀后，得到浓度为0.4～0.7mol/L的钛酸铋钠先驱体溶胶；3）将钛酸铋钠‑钛酸钡粉体分散到钛酸铋钠先驱体溶胶中，加入分散剂，充分球磨、搅拌后，得到(1‑x)Bi0.5Na0.5TiO3‑xBaTiO3质量分数为40%～70%的混合浆料；4）将步骤2）制得的钛酸铋钠先驱体溶胶旋涂沉积在镀Pt单晶的硅基底上，然后经热处理，制得单层薄膜，再在单层薄膜上旋涂沉积步骤3）制得的混合浆料，再进行热处理，制得单层复合膜；5）重复步骤4）的旋涂沉积钛酸铋钠先驱体溶胶‑热处理‑旋涂沉积混合浆料‑热处理步骤，直至得到1～20μm的钛酸铋钠‑钛酸钡无铅复合压电厚膜。