本發(fā)明涉及一種多層壓電致動器，具體涉及一種大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器及其制備方法。

背景技術(shù)：

壓電陶瓷致動器利用壓電材料逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為機械應(yīng)變或應(yīng)力，克服了機械式、液壓式、氣動式、電磁式等傳統(tǒng)執(zhí)行器慣性大、響應(yīng)慢、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差等不足，具有結(jié)構(gòu)簡單、位移精度高、響應(yīng)快、驅(qū)動力大、無電磁干擾、無噪聲、結(jié)構(gòu)剛度大等優(yōu)點?？蓱?yīng)用于微型機械制造、超精密加工、精密光學(xué)儀器、生物工程、集成電路制造、醫(yī)療科學(xué)、光纖對接、光學(xué)微處理系統(tǒng)以及航空航天等領(lǐng)域，市場極為巨大。但是當(dāng)前多層使用鉛基壓電材料，其中PbO(或Pb₃O₄)約占總質(zhì)量的70％左右，如此高的Pb含量在制備、使用及廢棄后處理過程中會給環(huán)境和人類健康帶來很大的損害。為了替代傳統(tǒng)鉛基多層無鉛壓電致動器，日本學(xué)者在論文“Electric-field-induced strain for(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃-based lead-free multilayer actuator,”(J Ceram Soc Jpn2010年第118卷第8期)中報道了一種采用鈦酸鉍鈉無鉛壓電材料制備多層無鉛壓電致動器的方法，在7kV/mm的驅(qū)動電場下其電致應(yīng)變量可以達到0.17％，輸出應(yīng)變小，驅(qū)動電場大。奧地利學(xué)者在“BNT-based multilayer device with large and temperature independent strain made by a water-based preparation process”(J Eur Ceram Soc 2011年第31卷第9期)中報道了采用摻雜Nb的鈦酸鉍鈉無鉛壓電陶瓷制備多層無鉛壓電致動器的方法，在7kV/mm的驅(qū)動電場下其電致應(yīng)變量可以達到0.20％。

目前工業(yè)應(yīng)用的多層無鉛壓電致動器都是采用Pb(Zr,Ti)O₃(PZT)等傳統(tǒng)鉛基材料，為了防止環(huán)境污染，歐洲、日本、韓國及中國等絕大多數(shù)國家相繼出臺法律，禁止或限制Pb在電子產(chǎn)品中的使用。但是受制于無鉛壓電陶瓷材料性能稍差的緣故，歐盟頒布的禁止使用有毒元素的WEE與RoHs/ELV法案對壓電材料作為特例對待，但是一旦無鉛壓電材料有所突破，或者WEE與RoHs/ELV法案嚴格執(zhí)行起來，目前應(yīng)用的所有含鉛壓電器件將不能使用?，F(xiàn)在正在研發(fā)的多層無鉛壓電致動器存在電致應(yīng)變小、驅(qū)動電場高等缺點。BNT-BT-KNN弛豫型無鉛壓電陶瓷具有比軟性PZT還要大的電致應(yīng)變，在壓電致動器方面有極大的潛在應(yīng)用價值，但是所需驅(qū)動電場過大，難以實際應(yīng)用。BNT-BT以及KNN基無鉛壓電陶瓷，驅(qū)動電場小，但是壓電系數(shù)小，采用通常方法制備出的多層無鉛壓電致動器應(yīng)變小，離實際應(yīng)用還有較大差距。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種具有大應(yīng)變的多層無鉛壓電致動器及其制備方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中多層無鉛壓電致動器應(yīng)變較小的不足。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器及其制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.將(I)至(V)任一種化學(xué)式中包含的各金屬的氧化物或鹽按其式中的化學(xué)計量比配料混合，球磨，烘干，預(yù)壓，預(yù)燒，再球磨，烘干，過篩，得到無鉛壓電陶瓷粉料，(I)至(V)代表的化學(xué)式如下：

(1-x₁-y₁)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₁BaTiO₃-y₁AgNbO₃ (Ⅰ)

(1-x₁-y₁)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₁BaTiO₃-y₁Na_0.5K_0.5NbO₃ (Ⅱ)

(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₂Bi_0.5K_0.5TiO₃-y₂SrTiO₃ (Ⅲ)

(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₂Bi_0.5K_0.5TiO₃-y₂BiAlO₃ (Ⅳ)

(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₂Bi_0.5K_0.5TiO₃-y₂(Ba_0.8Ca_0.2)ZrO₃ (V)

其中，0.05≤x₁≤0.07，0.01≤y₁≤0.03；0.16≤x₂≤0.22，0.01≤y₂≤0.03；

S2.將由有機溶劑、增塑劑、粘合劑及分散劑組成的有機混合物與S1中的無鉛壓陶瓷粉料等質(zhì)量混合，充分球磨得陶瓷漿料，其中有機溶劑、增塑劑、粘合劑及分散劑的質(zhì)量比為(22～28)：(2～6)：(2～6)：(3～5)；

S3.在S2中的陶瓷漿料中加入片狀模板粉體，其中所述片狀模板粉體與所述陶瓷漿料中的無鉛壓電陶瓷粉料的質(zhì)量比為(5～15)：(85～95)，充分球磨，制得流延漿料；

S4.使用流延機將S3中的流延漿料流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度設(shè)置為100～400μm，自然干燥后，橫向切割成陶瓷生坯膜帶片段；切割成陶瓷生坯膜帶片段是為了方便的在其上絲網(wǎng)印刷出內(nèi)電極。

S5.在S4中的陶瓷生坯膜帶片段的上表面絲網(wǎng)印刷若干呈陣列分布的Pt或Ag/Pd內(nèi)電極，隨后在疊片機上疊層；

S6.將S5中疊層后的陶瓷生坯膜帶片段裝入塑料袋中并抽真空后封口，隨后置于溫等靜壓機中進行等靜壓處理；

S7.將S6中等靜壓處理后的陶瓷生坯膜帶片段再次沿橫向切割成更小片段，每個片段均為單個多層無鉛壓電致動器大小(根據(jù)需要的大小進行切割)，以0.1～0.5℃/min加熱至450～550℃排膠，保溫2～4小時，然后以3～8℃/min速率升溫至1100～1150℃燒結(jié)，保溫2～4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器；

S8.將S7中的多層無鉛壓電致動器側(cè)面被Ag外電極，隨后進行測試、篩選和封裝，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。被Ag外電極是指在壓電陶瓷表面刷上一層銀漿料，干燥和熱處理后得到一層導(dǎo)電性能好的銀電極。

在上述制備方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以對其做如下進一步的具體化或優(yōu)化。

進一步，S1中的預(yù)燒溫度為800～950℃。

進一步，S2中所述有機溶劑由乙醇與丁酮的混合而成，所述增塑劑由鄰苯二甲酸二丁酯與聚乙二醇混合而成，所述粘合劑為PVB,所述分散劑為三乙醇胺。

優(yōu)選的，所述乙醇與丁酮的質(zhì)量比為2：3，所述鄰苯二甲酸二丁酯與聚乙二醇的質(zhì)量比為1：1。

進一步，S3中的片狀模板粉體為Bi_0.5Na_0.5TiO₃、SrTiO₃和BaTiO₃片狀模板粉體中的任一種。

進一步，S6中等靜壓處理時的溫度為60～80℃、壓力為100～300MPa。

本發(fā)明還要求保護一種大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器，其通過上述制備方法制得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)在無鉛壓電陶瓷流延漿料中加入模板粉體，制備出陶瓷層為具有<001>擇優(yōu)取向的多層無鉛壓電致動器，提高了無鉛壓電陶瓷層的壓電性能，增大了多層無鉛壓電致動器的電致應(yīng)變50％-100％，降低了器件驅(qū)動電場10-50％，使大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器的產(chǎn)業(yè)化成為可能，制備過程中只需要在流延漿料中加入一定量的模板粉體，此工藝與傳統(tǒng)鉛基多層無鉛壓電致動器的制造工藝完全兼容，市場前景巨大。

(2)本發(fā)明提供的制備方法在多層無鉛壓電陶瓷燒結(jié)之前已在其內(nèi)部層間設(shè)置了電極，燒結(jié)之后再設(shè)置位于外部的側(cè)面電極就形成了多層無鉛壓電致動器，陶瓷燒結(jié)與內(nèi)電極設(shè)置一步完成，節(jié)省了工序且有利于提高材料性能。

附圖說明

圖1為在陶瓷生胚膜帶片段上表面絲網(wǎng)印刷的內(nèi)電極的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為Bi_0.5Na_0.5TiO₃片狀模板粉體的SEM照片；

圖3為實施例1制備的多層無鉛壓電致動器的雙極應(yīng)變曲線；

圖4為實施例1制備的多層無鉛壓電致動器陶瓷層界面SEM照片；

圖5為實施例1制備的多層無鉛壓電致動器截面SEM照片；

圖6為實施例1制備的多層無鉛壓電致動器陶瓷層介電溫譜；

圖7為實施例5和對比例制備的多層無鉛壓電致動器的單極應(yīng)變曲線。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器及其制備方法進行進一步的詳細描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

以下實施例及對比例中所用方法未作特別說明的均為常規(guī)方法，所用原料未作特別說明的均為市售產(chǎn)品。實施例1至5及對比例中，陶瓷生坯膜帶片段上表面絲網(wǎng)印刷內(nèi)電極的形狀如圖1所示，若干內(nèi)電極在陶瓷生坯膜帶片段上呈陣列分布，單個內(nèi)電極的形狀為帶有突出部分的矩形狀，用陶瓷生坯膜帶片段疊層時，相鄰兩層按照電極突出部分反向疊層；溫等靜壓處理后，疊層過的陶瓷生坯膜帶片段根據(jù)需要的單個器件大小再次切割，切割時電極突出部分沿電極邊緣切割，其他三邊離電極邊緣1-2mm處切割。上述內(nèi)電極的形狀也可以根據(jù)需要由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員設(shè)計成其他任意合適的形狀。

實施例1

按照通式(I)：(1-x₁-y₁)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₁BaTiO₃-y₁AgNbO₃表示的鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈮酸銀三元無鉛壓電陶瓷含量進行配料，以傳統(tǒng)固相法制備出陶瓷粉料，當(dāng)x₁＝0.05,y₁＝0.03時陶瓷粉料成分為0.91Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.06Bi_0.5K_0.5TiO₃-0.03AgNbO₃，選用乙醇和丁酮按照2：3的質(zhì)量比混合作為有機溶劑，選用鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇按照1：1的質(zhì)量比混合作為增塑劑，選用PVB作為粘合劑，三乙醇胺作為分散劑，將溶劑、增塑劑、粘合劑以及分散劑按照質(zhì)量比為24：4：4：5配成有機混合物，將上述無鉛壓電陶瓷粉料與有機混合物按質(zhì)量比1：1混合，球磨24小時成陶瓷漿料。再將與無鉛壓電陶瓷粉體質(zhì)量比為5：95的Bi_0.5Na_0.5TiO₃片狀模板粉體加入所述陶瓷漿料中，該Bi_0.5Na_0.5TiO₃片狀模板粉體的SEM照片如圖2所示，再球磨1小時后，制得流延漿料備用。將前述流延漿料通過流延機，流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度調(diào)整為200微米，自然干燥后，橫向切割成陶瓷生坯膜帶片段待用，在干燥的生坯膜帶片帶上表面絲網(wǎng)印刷Pt或Ag/Pd內(nèi)電極后，在疊片機上疊層，疊層后的膜帶裝入塑料袋并抽真空后封口，放入溫等靜壓機中在70℃溫度以及100MPa壓力下進行等靜壓，溫等靜壓后的生坯再次橫向切割后，以0.2℃/min加熱至500℃排膠，保溫3小時，然后以5℃/min速率升溫至1150℃燒結(jié)，保溫4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器，側(cè)面被Ag外電極，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。

實施例2

按照通式(II)：(1-x₁-y₁)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₁BaTiO₃-y₁Na_0.5K_0.5NbO₃表示的鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈮酸銀三元無鉛壓電陶瓷含量進行配料，以傳統(tǒng)固相法制備出陶瓷粉料，當(dāng)x₁＝0.07,y₁＝0.01時陶瓷粉料成分為0.91Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.07BaTiO₃-0.02Na_0.5K_0.5NbO₃，選用乙醇和丁酮按照2：3的質(zhì)量比混合作為溶劑，選用鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇按照1：1的質(zhì)量比混合作為增塑劑，選用PVB作為粘合劑，三乙醇胺作為分散劑，將溶劑、增塑劑、粘合劑以及分散劑按照質(zhì)量比為22：6：6：5配成有機混合物，將上述無鉛壓電陶瓷粉料與有機混合物按質(zhì)量比1：1混合，球磨24小時成陶瓷漿料。再將與無鉛壓電陶瓷粉體質(zhì)量比為7：85的Bi_0.5Na_0.5TiO₃片狀模板粉體加入其中，再球磨1小時后，制得流延漿料備用。將前述流延漿料通過流延機，流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度調(diào)整為200微米，自然干燥后，橫向切割成陶瓷生坯膜帶片段待用，在干燥的生坯膜帶片帶的上表面絲網(wǎng)印刷Pt或Ag/Pd內(nèi)電極后，在疊片機上疊層，疊層后的膜帶裝入塑料袋并抽真空后封口，放入溫等靜壓機中在70℃溫度以及100MPa壓力下進行等靜壓，將溫等靜壓后的生坯膜帶片段再次橫向切割成小片后，以0.2℃/min加熱至500℃排膠，保溫3小時，然后以5℃/min速率升溫至1140℃燒結(jié)，保溫4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器，側(cè)面被Ag外電極，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。

實施例3

按照通式(III)：(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₂Bi_0.5K_0.5TiO₃-y₂SrTiO₃表示的鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈮酸銀三元無鉛壓電陶瓷含量進行配料，以傳統(tǒng)固相法制備出陶瓷粉料，當(dāng)x₂＝0.16,y₂＝0.01時陶瓷粉料成分為0.79Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.18Bi_0.5K_0.5TiO₃-0.03SrTiO₃，選用乙醇和丁酮按照2：3的質(zhì)量比混合作為溶劑，選用鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇按照1：1的質(zhì)量比混合作為增塑劑，選用PVB作為粘合劑，三乙醇胺作為分散劑，將溶劑、增塑劑、粘合劑以及分散劑按照質(zhì)量比為28：2：2：3配成有機混合物，將上述無鉛壓電陶瓷粉料與有機混合物按質(zhì)量比1：1混合，球磨24小時成陶瓷漿料。再將與無鉛壓電陶瓷粉體質(zhì)量比為10：95的SrTiO₃片狀模板粉體加入其中，再球磨1小時后，制得流延漿料備用。將前述流延漿料通過流延機，流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度調(diào)整為400微米，自然干燥后，切割成陶瓷生坯膜帶片段待用，在干燥的生坯膜帶片段的上表面絲網(wǎng)印刷Pt或Ag/Pd內(nèi)電極后，在疊片機上疊層，疊層后的膜帶裝入塑料袋并抽真空后封口，放入溫等靜壓機中在70℃溫度以及100MPa壓力下進行等靜壓，溫等靜壓后的生坯膜帶片帶再次橫向切割成小片后，以0.2℃/min加熱至500℃排膠，保溫3小時，然后以5℃/min速率升溫至1120℃燒結(jié)，保溫4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器，側(cè)面被Ag外電極，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。

實施例4

按照通式(IV)：(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x₂Bi_0.5K_0.5TiO₃-y₂BiAlO₃表示的鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈮酸銀三元無鉛壓電陶瓷含量進行配料，以傳統(tǒng)固相法制備出陶瓷粉料，當(dāng)x₂＝0.20,y₂＝0.02時陶瓷粉料成分為0.77Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.20Bi_0.5K_0.5TiO₃-0.03BiAlO₃，選用乙醇和丁酮按照2：3的質(zhì)量比混合作為溶劑，選用鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇按照1：1的質(zhì)量比混合作為增塑劑，選用PVB作為粘合劑，三乙醇胺作為分散劑，將溶劑、增塑劑、粘合劑以及分散劑按照質(zhì)量比為24：4：4：4配成有機混合物，將上述無鉛壓電陶瓷粉料與有機混合物按質(zhì)量比1：1混合，球磨24小時成陶瓷漿料。再將與無鉛壓電陶瓷粉體質(zhì)量比為6：85的BaTiO₃片狀模板粉體加入其中，再球磨1小時后，制得流延漿料備用。將前述流延漿料通過流延機，流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度調(diào)整為100微米，自然干燥后，切割成陶瓷生坯膜帶片段待用，在干燥的生坯膜帶片段的上表面絲網(wǎng)印刷Pt或Ag/Pd內(nèi)電極后，在疊片機上疊層，疊層后的膜帶裝入塑料袋并抽真空后封口，放入溫等靜壓機中在70℃溫度以及100MPa壓力下進行等靜壓，將溫等靜壓后的生坯膜帶片段再次橫向切割成小片后，以0.2℃/min加熱至500℃排膠，保溫3小時，然后以5℃/min速率升溫至1130℃燒結(jié)，保溫4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器，側(cè)面被Ag外電極，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。

實施例5

按照通式(V)：(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x2Bi_0.5K_0.5TiO₃-y2(Ba_0.8Ca_0.2)ZrO₃表示的鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈮酸銀三元無鉛壓電陶瓷含量進行配料，以傳統(tǒng)固相法制備出陶瓷粉料，當(dāng)x₂＝0.22,y₂＝0.03時陶瓷粉料成分為0.75Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.22Bi_0.5K_0.5TiO₃-0.03(Ba_0.8Ca_0.2)ZrO₃，選用乙醇和丁酮按照2：3的質(zhì)量比混合作為溶劑，選用鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇按照1：1的質(zhì)量比混合作為增塑劑，選用PVB作為粘合劑，三乙醇胺作為分散劑，將溶劑、增塑劑、粘合劑以及分散劑按照質(zhì)量比為24：4：4：5配成有機混合物，將上述無鉛壓電陶瓷粉料與有機混合物按質(zhì)量比1：1混合，球磨24小時成陶瓷漿料。再將與無鉛壓電陶瓷粉體質(zhì)量比為15：95的Bi_0.5Na_0.5TiO₃片狀模板粉體加入其中，再球磨1小時后，制得流延漿料備用。將前述流延漿料通過流延機，流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度調(diào)整為250微米，自然干燥后，切割成陶瓷生坯膜帶片段待用，在干燥的生坯膜帶片段的上表面絲網(wǎng)印刷Pt或Ag/Pd內(nèi)電極后，在疊片機上疊層，疊層后的膜帶裝入塑料袋并抽真空后封口，放入溫等靜壓機中在70℃溫度以及100MPa壓力下進行等靜壓，將溫等靜壓后的生坯膜帶片段再次橫向切割成小片后，以0.2℃/min加熱至500℃排膠，保溫3小時，然后以5℃/min速率升溫至1150℃燒結(jié)，保溫4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器，側(cè)面被Ag外電極，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。

對比例

按照通式(V)：(1-x₂-y₂)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-x2Bi_0.5K_0.5TiO₃-y2(Ba_0.8Ca_0.2)ZrO₃表示的鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈮酸銀三元無鉛壓電陶瓷含量進行配料，以傳統(tǒng)固相法制備出陶瓷粉料，當(dāng)x₂＝0.22,y₂＝0.03時陶瓷粉料成分為0.75Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.22Bi_0.5K_0.5TiO₃-0.03(Ba_0.8Ca_0.2)ZrO₃，選用乙醇和丁酮按照2：3的質(zhì)量比混合作為溶劑，選用鄰苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇按照1：1的質(zhì)量比混合作為增塑劑，選用PVB作為粘合劑，三乙醇胺作為分散劑，將溶劑、增塑劑、粘合劑以及分散劑按照質(zhì)量比為26：5：5：4配成有機混合物，將上述無鉛壓電陶瓷粉料與有機混合物按質(zhì)量比1：1混合，球磨24小時成陶瓷漿料。將前述陶瓷漿料通過流延機，流延成陶瓷生坯膜帶，刮刀高度調(diào)整為250微米，自然干燥后，橫向切割成陶瓷生坯膜帶片段待用，在干燥的生坯膜帶片段的上表面絲網(wǎng)印刷Pt或Ag/Pd內(nèi)電極后，在疊片機上疊層，疊層后的膜帶裝入塑料袋并抽真空后封口，放入溫等靜壓機中在70℃溫度以及100MPa壓力下進行等靜壓，將溫等靜壓后的生坯膜帶片段再次橫向切割成小片后，以0.2℃/min加熱至500℃排膠，保溫3小時，然后以5℃/min速率升溫至1150℃燒結(jié)，保溫4小時后，即得到燒結(jié)的多層無鉛壓電致動器，側(cè)面被Ag外電極，即得大應(yīng)變多層無鉛壓電致動器。

性能測試

對實施例1至5和對比例制備出的多層無鉛壓電致動器進行性能測試，分別得到了相應(yīng)多層無鉛壓電致動器的雙極應(yīng)變曲線，可得出實施例1至5和對比例制備出的多層壓電致器在5kV/mm電場作用下應(yīng)變值依次為0.4％、0.34％、0.36％、0.33％、0.38％及0.18％，由此可見：本發(fā)明制備的多層無鉛壓電致動器的應(yīng)變值較高，均在0.3％以上，最高可達至0.4％；添加Bi_0.5Na_0.5TiO₃、SrTiO₃或BaTiO₃片狀模板粉體，最終制得的無鉛壓電致動器的應(yīng)變值有明顯提升。為避免贅述，附圖中僅提供實施例1制備出的多層無鉛壓電致動器的雙極應(yīng)變曲線，如圖3所示；為了便于對比，附圖中還提供了實施例5及對比例的單極應(yīng)變曲線，如圖7所示，圖7中Textured表示加入了上述模板粉體后制備的多層無鉛壓電致動器(具體指實施例5的壓電致動器)，random代表未加入模板粉體制備的多層無鉛壓電致動器(具體指對比例的壓電致動器)。圖4至圖6分別以實施例1制備的多層無鉛壓電致動器為測試對像，分別依次得到了織構(gòu)化多層無鉛壓電致動器陶瓷層界面SEM晶粒形貌照片、多層無鉛壓電致動器截面SEM照片及織構(gòu)化多層無鉛壓電致動器陶瓷層介電溫譜。從圖4可知加入模板粉體后制得的無鉛壓電致動器的陶瓷層具有<001>擇優(yōu)取向，即織構(gòu)化較好，其有利于增大制得的多層無鉛壓電致動器的電致應(yīng)變值，同時降低器件的驅(qū)動電場。從圖6可知，本發(fā)明制備的多層無鉛壓電致動器陶瓷層的居里溫度約為200-300℃，表明其為一種無鉛壓電陶瓷，因為含鉛的壓電陶瓷的居里溫度通常為600℃，而無鉛的通常在200-300℃。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。