本發(fā)明涉及壓電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及摻雜鉻元素的壓電納米材料。
背景技術(shù)：
壓電材料是指受到壓力作用時會在兩端面見出現(xiàn)電壓的晶體材料。壓電納米材料是指具有納米結(jié)構(gòu)的壓電材料。壓電效應(yīng)的機理是：具有壓電性的晶體對稱性較低，當(dāng)受到外力作用發(fā)生形變時，晶胞中正負離子的相對位移使正負電荷中心不再重合，導(dǎo)致晶體發(fā)生宏觀極化，而晶體表面電荷面密度等于極化強度在表面法向上的投影，所以壓電材料受到壓力作用變形時兩端面會出現(xiàn)異號電荷。反之，壓電材料在電場中發(fā)生極化時，會因電荷中心的位移導(dǎo)致材料變形。
壓電納米材料主要用作壓電驅(qū)動元件、電容器等。
現(xiàn)有的壓電材料的壓電系數(shù)較低、使用壽命較短；且磁電效應(yīng)較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供摻雜鉻元素的壓電納米材料，解決現(xiàn)有的壓電材料的壓電系數(shù)較低、磁電效應(yīng)較低的問題。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
摻雜鉻元素的壓電納米材料，包括以下重量份組分：
氧化鋁70-75重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋇10-20重量份，長石7-10重量份，二硼化鋯5-10重量份，五氧化二鈮5-8重量份，三氧化二鉍5-8重量份，聚鋁硅氧烷6-8重量份，聚碳硅烷6-8重量份，納米氧化鎂2-3重量份；碳化硅泡沫2-3重量份；其中，鉻元素與鋇元素的摩爾比為1.2-1.5:100。
摻雜鉻元素的壓電納米材料，由以下重量份組分組成：
氧化鋁70-75重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋇10-20重量份，長石7-10重量份，二硼化鋯5-10重量份，五氧化二鈮5-8重量份，三氧化二鉍5-8重量份，聚鋁硅氧烷6-8重量份，聚碳硅烷6-8重量份，納米氧化鎂2-3重量份；碳化硅泡沫2-3重量份；其中，鉻元素與鋇元素的摩爾比為1.2-1.5:100。
申請人通過大量實驗獲得上述組分的壓電納米材料，上述壓電納米材料具有較高的壓電系數(shù)，能夠有效提高壓電納米材料的使用壽命；并且，本發(fā)明所述的壓電納米材料具有良好的穩(wěn)定性和耐候性，能夠適用于不同的環(huán)境，提高壓電納米材料的應(yīng)用范圍，進而提高了壓電納米材料的經(jīng)濟利用和商業(yè)價值。
同時，因為鈦酸鋇中摻雜了鉻元素，使得壓電納米材料具有較高的磁電電壓系數(shù)，提高了壓電納米材料的磁電效應(yīng)。
進一步地，還包括摻雜鉻元素的鈦酸鋰10-15重量份；其中，鉻元素與鋰元素的摩爾比為1.2-1.5:100。
進一步地，還包括三氧化二銻2-3重量份。
進一步地，還包括2-3重量份的納米磁性氧化物。
通過加入納米磁性氧化物提高了壓電納米材料的磁性，進而提高了其使用性能。
進一步地，納米磁性氧化物至少包括含鐵磁性氧化物、含鈷磁性氧化物、含鎳磁性氧化物中的一種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
1、本發(fā)明所述的壓電納米材料具有較高的壓電系數(shù)(介電常數(shù))，能夠有效提高壓電納米材料的使用壽命。
2、本發(fā)明所述的壓電納米材料具有良好的穩(wěn)定性和耐候性，能夠適用于不同的環(huán)境，提高壓電納米材料的應(yīng)用范圍，進而提高了壓電納米材料的經(jīng)濟利用和商業(yè)價值。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1：
摻雜鉻元素的壓電納米材料，由以下重量份組分組成：
氧化鋁70重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋇10重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋰10重量份，長石7重量份，二硼化鋯5重量份，五氧化二鈮5重量份，三氧化二鉍5重量份，聚鋁硅氧烷6重量份，聚碳硅烷6重量份，納米氧化鎂2重量份；碳化硅泡沫2重量份；三氧化二銻2重量份；含鐵磁性氧化物2重量份；其中，鉻元素與鋇元素的摩爾比為1.2:100，鉻元素與鋰元素的摩爾比為1.2:100。
實施例2：
摻雜鉻元素的壓電納米材料，由以下重量份組分組成：
氧化鋁75重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋇20重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋰15重量份，長石10重量份，二硼化鋯10重量份，五氧化二鈮8重量份，三氧化二鉍8重量份，聚鋁硅氧烷8重量份，聚碳硅烷8重量份，納米氧化鎂3重量份；碳化硅泡沫3重量份；三氧化二銻3重量份；含鈷磁性氧化物3重量份；其中，鉻元素與鋇元素的摩爾比為1.5:100，鉻元素與鋰元素的摩爾比為1.5:100。
實施例3：
氧化鋁72重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋇15重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋰12重量份，長石8重量份，二硼化鋯9重量份，五氧化二鈮7重量份，三氧化二鉍7重量份，聚鋁硅氧烷7重量份，聚碳硅烷7重量份，納米氧化鎂2重量份；碳化硅泡沫3重量份；三氧化二銻3重量份；含鈷磁性氧化物1重量份，鎳磁性氧化物1重量份，其中，鉻元素與鋇元素的摩爾比為1.3:100，鉻元素與鋰元素的摩爾比為1.3:100。
實施例4：
化鋁72重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋇15重量份，摻雜鉻元素的鈦酸鋰12重量份，長石8重量份，二硼化鋯9重量份，五氧化二鈮7重量份，三氧化二鉍7重量份，聚鋁硅氧烷7重量份，聚碳硅烷7重量份，納米氧化鎂2重量份；碳化硅泡沫3重量份；三氧化二銻3重量份，其中，鉻元素與鋇元素的摩爾比為1.3:100，鉻元素與鋰元素的摩爾比為1.3:100。
將實施例1至實施例4所述的壓電納米材料分別進行性能測試，試驗結(jié)果分別如表1：
表1
將實施例3進行穩(wěn)定性試驗，將實施例3所述的壓電納米材料應(yīng)用于零下10攝氏度、50攝氏度、30攝氏度下使用，在1個月、3個月、6個月、9個月、12個月進行介電常數(shù)、耐壓強度和斷裂韌性檢測，在1個月時，介電常數(shù)、耐壓強度和斷裂韌性均沒有變化，在3個月時，介電常數(shù)下降了0.5％左右，而耐壓強度和斷裂韌性均沒有變化；在6個月時，介電常數(shù)下降了0.8％左右，而耐壓強度和斷裂韌性均沒有變化；在9個月時，介電常數(shù)下降了1..1％左右，耐壓強度和斷裂韌性均下降了0.5％左右，在12個月時，介電常數(shù)下降了1.2％左右，耐壓強度和斷裂韌性均下降了0.7％左右。上述實驗結(jié)果說明本發(fā)明所述的壓電納米材料具有較好的穩(wěn)定性、使用壽命較高，能夠適用于不同溫度下的環(huán)境，耐寒寒熱性較好。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、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)。