本发明涉及压电陶瓷材料领域，具体为一种大功率压电陶瓷及其制备方法。
背景技术：
1、压电陶瓷材料是一种能够实现电能-机械能相互转换的电子功能材料，其中，将机械能转化为电能的效应为正压电效应，而将电能转化为机械能的效应为逆压电效应。
2、超声电机通过在压电陶瓷的逆压电效应使得定子产生微观振动以摩擦形式转化为转子的转动。基于这种工作原理，超声电机具有自重轻、噪音小等优势，从而有助于提高航空机构的精度与稳定性，作为一种基于压电材料的电机技术，超声电机工作效果受到压电陶瓷的性能影响很大。因此，压电陶瓷性能的优劣会对限制超声电机的发展与应用。在高电压电流的超声电机的常规工作环境下，超声电机用压电陶瓷需要具有优良的压电性能，以保障电机的输出、工作效率与使用寿命。
技术实现思路
1、发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种大功率压电陶瓷及其制备方法。
2、所采用的技术方案如下：
3、一种大功率压电陶瓷，其化学结构式如下：
4、pb(lnxnb1-x)z(zryti1-y)1-zo3-αwt%nanbo3-βwt%bimno3
5、其中，ln为镧系元素；
6、0.2≤x≤0.8，0.2≤y≤0.8；
7、0.1≤z≤0.3；
8、0＜α≤10，0＜β≤10。
9、进一步地，ln为yb和/或lu。
10、进一步地，0.4≤x≤0.6，0.4≤y≤0.6。
11、进一步地，x=0.5，y=0.5。
12、进一步地，0.15≤z≤0.25。
13、进一步地，z=0.2。
14、进一步地，0.5≤α≤1.5，1≤β≤5。
15、进一步地，α=1，β=3。
16、本发明还提供了一种大功率压电陶瓷的制备方法：
17、将pb3o4、氧化ln、nb2o5、zro2、tio2、nanbo3、bimno3混合球磨后干燥、预烧得到混合粉料，将所述混合粉料造粒后过筛，压制成坯后在1150-1250℃烧结2-4h即可。
18、进一步地，所述预烧的温度为850-950℃，预烧的时间为2-4h。
19、本发明的有益效果：
20、本发明提供了一种大功率压电陶瓷，pb(lnxnb1-x)o3加入后与pzt形成固溶体的烧结温度非常宽且易于被控制，并能大幅度的改善压电陶瓷的压电性能，比较容易获得较高的性能参数，而且还能可抑制局部晶粒的过分长大，增强界面极化，形成了更多的微电容，从而获得均匀、致密的压电陶瓷材料；
21、随着具有钙钛矿结构nanbo3和bimno3的加入，压电陶瓷材料的晶体结构过渡到钙钛矿型的四方相结构，在三方-四方结构的准同型相界区，晶体结构内部格点上的离子活性较大，离子位移加大，电畴运动需要克服的束缚能降低，在外电场的作用下，畴壁易于越过势垒发生迁移，电畴容易翻转，从而使材料的压电性能有所提高。
22、经过测试，本发明所制备压电陶瓷材料的压电性能优异，具有大功率压电陶瓷的性能特点，可以满足超声电机在空间环境中实际应用。
1.一种大功率压电陶瓷，其特征在于，其化学结构式如下：
2.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，ln为yb和/或lu。
3.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，0.4≤x≤0.6，0.4≤y≤0.6。
4.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，x=0.5，y=0.5。
5.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，0.15≤z≤0.25。
6.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，z=0.2。
7.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，0.5≤α≤1.5，1≤β≤5。
8.如权利要求1所述的大功率压电陶瓷，其特征在于，α=1，β=3。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的大功率压电陶瓷的制备方法，其特征在于，具体如下：
10.如权利要求9所述的大功率压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述预烧的温度为850-950℃，预烧的时间为2-4h。
