CN105732022A - 高居里温度压电陶瓷及其薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高居里温度压电陶瓷及其薄膜的制备方法，制备的压电陶瓷材料的化学通式为(1?x)(BiMg1/2Ti1/2O3)?x(PbTiO3)?yMe，其中，0.3≤x≤0.45，0≤y≤0.05，Me为改性元素。起始原料为铋盐、镁盐、铅盐、铬盐或/和锰盐及有机钛盐，通过选择合适的分散介质、控制溶液的温度和浓度、加料顺序，通过稳定剂的螯合作用，使几种金属盐形成均一的溶胶，再经浓缩、干燥及煅烧工序以制备高居里温度压电纳米粉体，然后经球磨、干燥、过筛、压片、烧结工序以制备高居里温度压电陶瓷。或通过旋涂、浸润等各种溶液法，利用均一溶胶在无机基片上制备薄膜，然后经干燥、退火以制备压电陶瓷薄膜。本发明制备的压电陶瓷材料可用于各种工作温度在200℃以上的换能器、传感器等相关压电器件，具有广阔的应用前景。

Description

高居里温度压电陶瓷及其薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及电子陶瓷和压电材料技术领域，尤其涉及一种高居里温度压电陶瓷及其薄膜的制备方法。
背景技术
压电陶瓷广泛用于各类传感器、换能器及微电子器件。地质勘探、航空航天和汽车工业的迅速发展对各类声学换能器及振动传感器等的高温环境作业提出了更高的要求，也相应要求这些器件所使用的压电材料具有更高的居里温度(Tc)。目前最常用的压电陶瓷锆钛酸铅(PZT)的Tc一般低于360℃。随温度升高，材料会逐渐退极化而导致压电性能退化，其工作温度上限一般是在其居里温度的1/2处，因而PZT的使用温度一般远低于180℃。因此，高居里温度的压电陶瓷的制备需求迫切。
一般压电材料的Tc越高，其压电性能会越差。2001年一种组成为(1-x)BiScO3-xPbTiO3(BSPT)的钙钛矿结构压电陶瓷被报道(Japanese Journalof Applied Physics，Vol40，pp5999-6002)。该材料同时具有较好的压电性能和较高居里温度。当x＝0.64时，压电系数d33约为460pC/N,而居里温度Tc约为450℃。然而，该材料这种优异性能的代价是综合电学性能差，如机械品质因数Qm过低造成使用中能耗高、发热严重，且具有制品性能不稳定等问题。另外，该材料的原材料Sc2O3价格极其昂贵。这些缺点都严重制约了其实际应用。因此，具有高居里温度、高压电常数及优良综合电学性能的新型压电陶瓷的制备一直是该领域亟待解决的一个难题。这不仅涉及新的材料组成问题，还涉及工艺问题。传统固相反应制备方法存在产品性能不稳定、制备温度高、组成调控难等问题，而溶液化学法具有易精确调整组分、成本低、产物纯度高、微观结构致密均匀、制品性能优异且大范围可调等优点。将该方法用于新型压电陶瓷的制备，可制得前所未有的新型高温压电陶瓷。并可用于制备相应压电陶瓷薄膜材料。
发明内容
针对现有压电陶瓷材料难于同时获得高居里温度和高压电性能和低成本制备以及制品性能重复性差等问题，本发明提供了一种具有高居里温度和高压电系数的新型低成本压电陶瓷，同时还提供了获得均匀致密、综合电性能优良的该类压电陶瓷的新型制备方法，以及可用于其压电陶瓷薄膜的制备方法。
第一方面，本发明提供了一种含铋复合钙钛矿压电陶瓷及其薄膜，其组成用化学通式表示为(1-x)(BiMg1/2Ti1/2O3)-x(PbTiO3)-yMe，其中x，y为各元素在材料组分中所占的原子百分比，0.3≤x≤0.45，0≤y≤0.05，优选地，x＝0.35～0.39；Me为改性元素，优选地，Me为选自Cr和Mn金属元素中的一种或两种，当Me为两种时，其摩尔分数之和为1。上述高居里温度压电陶瓷及其薄膜为粒径为100～800nm的纳米粉体。
所述高居里温度压电纳米粉体及陶瓷和薄膜的制备方法，其起始原料为铋盐、镁盐、铅盐、铬盐或/和锰盐及有机钛盐，通过选择合适的分散介质、控制溶液的温度和浓度、加料顺序，通过稳定剂的螯合作用，使几种金属盐形成均一的溶胶，再经过浓缩、干燥处理及煅烧工序以制备高居里温度压电纳米粉体，在此基础上经过球磨、干燥、过筛、压片、烧结工序以制备高居里温度压电陶瓷。还可以通过旋涂、浸润等各种溶液法，利用均一溶胶在各种无机基片上制备薄膜，然后经过干燥、退火以制备压电陶瓷薄膜。
第二方面，本发明提供给了一种如第一方面所述的高居里温度压电陶瓷的制备方法，包括：
(1)将铋盐、镁盐、铅盐、锰盐或/和铬盐和有机钛盐按摩尔比称量后分别溶于溶剂，制备相应的金属盐溶液；
(2)向步骤(1)制备的各溶液中加入螯合剂，制成稳定的溶液；
(3)将步骤(2)得到的溶液按一定顺序混合，得到溶胶；
(4)将溶胶于60～100℃下浓缩2～8h，得到湿凝胶，然后依次在100～150℃、160～200℃下分别烘干3～8h，得到干凝胶；
(5)将干凝胶研磨后，于500～850℃下锻烧3～8h，制得压电陶瓷粉料；
(6)将压电陶瓷粉料进行球磨、烘干，加入粘接剂后进行研磨造粒、过筛，然后压制成陶瓷坯体；
(7)将陶瓷坯体排塑后，于950～1150℃下烧结1～6h，制得压电陶瓷体；
(8)将压电陶瓷体涂银电极后，在140～180℃的油浴中极化20～30min后降温，制得压电陶瓷。
上述步骤(1)中，
铋盐为硝酸铋，所用溶剂为浓度为1～10mol/L的硝酸，优选地，浓度为5～6mol/L。
镁盐为硝酸镁或醋酸镁，所用溶剂为具有相同负离子的酸类；优选为醋酸镁，所用溶剂为浓度10wt％～90wt％的醋酸水溶液，进一步优选地，浓度为30wt％～70wt％。
铅盐为硝酸铅或醋酸铅，所用溶剂为具有相同负离子的酸类；优选为醋酸铅，所用溶剂为浓度为10wt％～90wt％的醋酸水溶液，进一步优选地，浓度为30wt％～70wt％。
铬盐为醋酸铬、硝酸铬或醋酸铬氢氧化物，优选为硝酸铬，所用溶剂为浓度为硝酸1～10mol/L的硝酸，进一步优选地，浓度为5～6mol/L。
锰盐为醋酸锰或硝酸锰，优选为硝酸锰，所用溶剂为1～10mol/L的硝酸，进一步优选地，浓度为5～6mol/L。
有机钛盐为钛酸四丁酯、异丙醇钛或钛酸四乙酯，优选为钛酸四丁酯，所用溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇，优选为乙醇。
镁盐和有机钛盐的加入量与(1-x)(BiMg1/2Ti1/2O3)-x(PbTiO3)-yMe的化学组成一致；铋盐和铅盐的用量高于化学配比用量1％。其中，0.3≤x≤0.45，0≤y≤0.05，优选地，x＝0.35～0.39。
上述步骤(2)中，
各金属盐溶于溶剂后加入螯合剂，所用螯合剂为草酸、草酸水合物、柠檬酸或柠檬酸水合物。螯合剂与溶液中铋、镁、铅、铬、锰和钛中的一种或多种的物质的量之和的比为(1～5):1，优选为(2～3):1。
上述步骤(3)中，
溶液的混合顺序可以是硝酸盐溶液与醋酸盐溶液先混合，然后与钛酸四丁酯溶液混合，也可以是硝酸盐溶液与钛酸四丁酯溶液先混合，然后与醋酸盐溶液混合，优选地，硝酸盐溶液与醋酸盐溶液先混合，再与钛酸四丁酯溶液混合。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的高居里温度压电陶瓷薄膜的制备方法，包括：将第二方面步骤(3)中制得的溶胶用溶液法在无机基片上制成薄膜，然后将薄膜于160～200℃下烘干5～30min后，于400～850℃快速退火5～30min，再于850～1150℃退火1～6h，制得压电陶瓷薄膜。
在制备压电陶瓷薄膜过程中，所用无机基片为陶瓷、硅片、钛酸锶单晶或钛酸钡单晶等，另外，需说明，因制备高居里温度压电陶瓷薄膜前三个步骤与前述高居里温度压电陶瓷的制备步骤相同，在此不赘述。
与普通固相反应法相比，本发明提供的溶液化学方法具有反应温度低、组成易调整、成本低等优点，制备的压电陶瓷具有纯度高、微观结构致密均匀、居里温度高、压电常数高、电性能优良且在大范围内可调，且性能重复性好等优点。本方法还可用于薄膜和择优取向薄膜的制备。所制备压电陶瓷和薄膜广泛用于换能器及传感器等相关压电器件。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为本发明实施例1制备的0.63BiMg1/2Ti1/2O3-0.37PbTiO3的扫描电镜图；
图2为本发明实施例1制备的0.63BiMg1/2Ti1/2O3-0.37PbTiO3的介温图谱。
具体实施方式
下面通过附图和具体的实施例，对本发明进行进一步的说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本发明，即并不意于限制本发明的保护范围。
本部分对本发明实验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
实施例1
制备组分为0.63BiMg1/2Ti1/2O3-0.37PbTiO3的陶瓷。
起始原料为硝酸铋、醋酸镁、钛酸四丁酯、醋酸铅，具体步骤为：(1)于6mol/L硝酸中搅拌下依次加入所需量的硝酸铋，并加热搅拌制成澄清溶液；于乙醇中加入所需量的钛酸四丁酯制成溶液；于30wt％的醋酸中搅拌下加入所需量的醋酸镁、醋酸铅制成澄清溶液；(2)在上述硝酸铋溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量(即摩尔数)与铋的物质的量的比为2:1；在上述钛酸四丁酯溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与钛的物质的量的比为2:1；在上述醋酸镁、醋酸铅溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与镁、铅的物质的量之和的比为2:1；(3)将硝酸盐溶液与醋酸盐溶液混合后再与钛酸四丁酯溶液混合，得到溶胶，然后在60℃下加热浓缩8h得到湿凝胶；(4)将湿凝胶于120℃下加热5小时，再于180℃下烘干5小时得到干凝胶；并在700℃下锻烧3h，球磨、烘干制得粒径约为100～800nm的压电陶瓷粉料，加入PVA(聚乙烯醇)粘接剂后造粒、过筛、压制成陶瓷坯体。(5)将坯体排塑后在1010℃烧结3h，所得样品经过打磨、抛光、被银后，在160℃硅油中以4kV/mm电场极化20min，制得所需陶瓷样品。晶粒形貌采用扫描电镜(SEM)表征，结果如图1，其介温谱如图2。测试所得综合电性能为：压电系数d33＝223pC/N，居里温度Tc＝452℃，机械品质因数Qm＝51，介电损耗tanδ＝0.052。
实施例2
制备组分为0.63BiMg1/2Ti1/2O3-0.37PbTiO3-0.001Mn的陶瓷。
起始原料为硝酸铋、醋酸镁、钛酸四丁酯、醋酸铅及硝酸锰，具体步骤为：(1)于6mol/L硝酸中搅拌下依次加入所需量的硝酸铋、硝酸锰，并加热搅拌制成澄清溶液；于乙醇中加入所需量的钛酸四丁酯制成溶液；于30wt％的醋酸中搅拌下加入所需量的醋酸镁、醋酸铅制成澄清溶液；(2)在上述硝酸铋、硝酸锰溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量(即摩尔数)与铋、锰的物质的量之和的比为2:1；在上述钛酸四丁酯溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与钛的物质的量的比为2:1；在上述醋酸镁、醋酸铅溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与镁、铅的物质的量之和的比为2:1；(3)将硝酸盐溶液与醋酸盐溶液混合后再与钛酸四丁酯溶液混合，得到溶胶，然后在60℃下加热浓缩8h得到湿凝胶；(4)将湿凝胶于120℃下加热5h，再于180℃下烘干5h得到干凝胶；并在700℃下锻烧6h，球磨、烘干制得粒径约为100～800nm的压电陶瓷粉料，加入PVA粘接剂后造粒、过筛、压制成陶瓷坯体；(5)将坯体排塑后在1010℃烧结2.5h，所得样品经过打磨、抛光、被银后，在160℃硅油中以4kV/mm电场极化20min，制得所需陶瓷样品。测试所得综合电性能为：压电系数d33＝330pC/N，居里温度Tc＝405℃，机械品质因数Qm＝75，介电损耗tanδ＝0.04。
实施例3
制备组分为0.65BiMg1/2Ti1/2O3-0.35PbTiO3-0.0005Cr的陶瓷。
起始原料为硝酸铋、醋酸镁、钛酸四丁酯、醋酸铅及硝酸铬，具体步骤为：(1)于5mol/L硝酸中搅拌下依次加入所需量的硝酸铋、硝酸铬，并加热搅拌制成澄清溶液；于乙醇中加入所需量的钛酸四丁酯制成溶液；于30wt％的醋酸中搅拌下加入所需量的醋酸铅制成澄清溶液；(2)在上述硝酸铋、硝酸铬溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量(即摩尔数)与铋、铬的物质的量之和的比为2:1；在上述钛酸四丁酯溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与钛的物质的量的比为2:1；在上述醋酸镁、醋酸铅溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与镁、铅的物质的量之和的比为2:1；(3)将硝酸盐溶液与醋酸盐溶液混合后再与钛酸四丁酯溶液混合，得到溶胶，然后在60℃下加热浓缩8h得到湿凝胶；(4)将湿凝胶于120℃下加热5h，再于180℃下烘干5h得到干凝胶；并在500℃下锻烧6h，球磨、烘干制得粒径约为100～800nm的压电陶瓷粉料，加入PVA粘接剂后造粒、过筛、压制成陶瓷坯体；(5)将坯体排塑后在950℃烧结2.5h，所得样品经过打磨、抛光、被银后，在160℃硅油中以4kV/mm电场极化20min，制得所需陶瓷样品。测试所得综合电性能为：压电系数d33＝188pC/N，居里温度Tc＝495℃，机械品质因数Qm＝163，介电损耗tanδ＝0.05。
实施例4
制备组分为0.55BiMg1/2Ti1/2O3-0.45PbTiO3-0.005Mn的陶瓷。
起始原料为硝酸铋、醋酸镁、钛酸四丁酯、醋酸铅及硝酸锰，具体步骤为：(1)于6mol/L硝酸中搅拌下依次加入所需量的硝酸铋、硝酸锰，并加热搅拌制成澄清溶液；于乙醇中加入所需量的钛酸四丁酯制成溶液；于70wt％的醋酸中搅拌下加入所需量的醋酸镁、醋酸铅制成澄清溶液；(2)在上述硝酸铋、硝酸锰溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量(即摩尔数)与铋、锰的物质的量之和的比为3:1；在上述钛酸四丁酯溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与钛的物质的量的比为3:1；在上述醋酸镁、醋酸铅溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与镁、铅的物质的量之和的比为3:1；(3)将硝酸盐溶液与醋酸盐溶液混合后再与钛酸四丁酯溶液混合，得到溶胶，然后在60℃下加热浓缩8h得到湿凝胶；(4)将湿凝胶于120℃下加热5h，再于180℃下烘干6h得到干凝胶；并在850℃下锻烧6h，球磨、烘干制得粒径约为100～800nm的压电陶瓷粉料，加入PVA粘接剂后造粒、过筛、压制成陶瓷坯体；(5)将坯体排塑后在1150℃烧结2h，所得样品经过打磨、抛光、被银后，在160℃硅油中以4kV/mm电场极化30min，制得所需陶瓷样品。测试所得综合电性能为：压电系数d33＝180pC/N，居里温度Tc＝490℃，机械品质因数Qm＝72，介电损耗tanδ＝0.6。
实施例5
制备组分为0.64BiMg1/2Ti1/2O3-0.36PbTiO3-0.01Cr的陶瓷薄膜。
起始原料为硝酸铋、醋酸镁、钛酸四丁酯、醋酸铅及硝酸铬，具体步骤为：(1)于6mol/L硝酸中搅拌下依次加入所需量的硝酸铋、硝酸铬，并加热搅拌制成澄清溶液；于乙醇中加入所需量的钛酸四丁酯制成溶液；于30wt％的醋酸中搅拌下加入所需量的醋酸铅制成澄清溶液；(2)在上述硝酸铋、硝酸铬溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量(即摩尔数)与铋、铬的物质的量之和的比为2:1；在上述钛酸四丁酯溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与钛的物质的量的比为2:1；在上述醋酸镁、醋酸铅溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与镁、铅的物质的量的比为2:1；(3)将硝酸盐溶液与醋酸盐溶液混合后再与钛酸四丁酯溶液混合，得到溶胶；(4)将溶胶滴于钛酸锶单晶基片上用旋涂法并于200℃下烘干5min后，在450℃快速退火5min，再于700℃退火3h，制得具有择优取向的压电陶瓷薄膜。
实施例6
制备组分为0.63BiMg1/2Ti1/2O3-0.37PbTiO3的陶瓷薄膜。
起始原料为硝酸铋、硝酸镁、钛酸四丁酯和醋酸铅，具体步骤为：(1)于6mol/L硝酸中搅拌下依次加入所需量的硝酸铋、硝酸镁，并加热搅拌制成澄清溶液；于乙醇中加入所需量的钛酸四丁酯制成溶液；于30wt％的醋酸中搅拌下加入所需量的醋酸铅制成澄清溶液；(2)在上述硝酸铋、硝酸镁溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量(即摩尔数)与铋和镁的物质的量之和的比为2:1；在上述钛酸四丁酯溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与钛的物质的量的比为2:1；在上述醋酸铅溶液中加入一水合柠檬酸，搅拌溶解，一水合柠檬酸的物质的量与铅的物质的量的比为2:1；(3)将硝酸盐溶液与醋酸铅溶液混合后再与钛酸四丁酯溶液混合，得到溶胶；(4)在硅基片上旋涂溶胶并于200℃下烘干10min，在500℃快速退火5min，再于750℃退火3h，制得压电陶瓷薄膜。
本发明提供了一种具有高居里温度且综合压电性能优异的复合钙钛矿(1-x)(BiMg1/2Ti1/2O3)-x(PbTiO3)-yMe(其中x＝0.3～0.45，y＝0～0.05，Me选自Mn、Cr金属元素中的一种或两种)新型高温压电陶瓷及其薄膜。与普通固相反应法相比，本方法具有制备温度低(烧结可至900℃)、组分易调整、成本低、产物纯度高且微观结构致密均匀、电性能优良且大范围可调等系列优点。采用所述方法制备的该压电陶瓷材料同时具有较高的高居里温度(400～500℃)、较高压电常数(170～330pC/N)，较宽范围可变的机械品质因数(25～200)和较低的介电损耗低(0.01～0.05)，可用于各种工作温度在200℃以上的换能器、传感器等相关压电器件。本发明提供的方法及所制备高温压电陶瓷材料都具有广阔的应用前景。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的核心原理和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化,而所述改性元素不仅限于所列Mn和Cr。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种高居里温度压电陶瓷，其特征在于，所述压电陶瓷的化学通式为(1-x)(BiMg1/2Ti1/2O3)-x(PbTiO3)-yMe，其中，0.3≤x≤0.45，0≤y≤0.05，Me为改性元素。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷，其特征在于，Me为Cr和Mn元素中的一种或两种，当Me为两种时，其摩尔分数之和为1。
3.一种如权利要求1或2所述的压电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将铋盐、镁盐、铅盐、锰盐或/和铬盐和有机钛盐按摩尔比称量后分别溶于溶剂，制备相应的金属盐溶液；
(2)向所述步骤(1)制备的各溶液中加入螯合剂，制成稳定的溶液；
(3)将所述步骤(2)得到的溶液按一定顺序混合，得到溶胶；
(4)将所述溶胶于60～100℃下浓缩2～8h，得到湿凝胶，然后依次在100～150℃、160～200℃下分别烘干3～8h，得到干凝胶；
(5)将所述干凝胶研磨后，于500～850℃下锻烧3～8h，制得压电陶瓷粉料；
(6)将所述压电陶瓷粉料进行球磨、烘干，加入粘接剂后进行研磨造粒、过筛，然后压制成陶瓷坯体；
(7)将所述陶瓷坯体排塑后，于950～1150℃下烧结1～6h，制得压电陶瓷体；
(8)将所述压电陶瓷体涂银电极后，在140～180℃的油浴中极化20～30min后降温，制得压电陶瓷。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铋盐为硝酸铋，所用溶剂为浓度为1～10mol/L的硝酸；所述镁盐为硝酸镁或醋酸镁，所用溶剂为具有相同负离子的酸类；所述铅盐为硝酸铅或醋酸铅，所用溶剂为具有相同负离子的酸类；所述铬盐为醋酸铬、硝酸铬或醋酸铬氢氧化物；所述锰盐为醋酸锰或硝酸锰。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机钛盐为钛酸四丁酯、异丙醇钛或钛酸四乙酯，所用溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述螯合剂为草酸、草酸水合物、柠檬酸或柠檬酸水合物；所述螯合剂与溶液中铋、镁、铅、铬、锰和钛中的一种或多种的物质的量之和的比为(1～5):1。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述镁盐和有机钛盐的加入量与(1-x)(BiMg1/2Ti1/2O3)-x(PbTiO3)-yMe的化学组成一致；所述铋盐和铅盐的用量高于化学配比用量1％。
8.一种如权利要求1或2所述的压电陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将铋盐、镁盐、铅盐、锰盐或/和铬盐和有机钛盐按摩尔比称量后分别溶于溶剂，制备相应的金属盐溶液；
(2)向所述步骤(1)制备的各溶液中加入螯合剂，制成稳定的溶液；
(3)将所述步骤(2)得到的溶液按一定顺序混合，得到溶胶；
(4)将所述溶胶用溶液法在无机基片上制成薄膜；
(5)将所述薄膜于160～200℃下烘干5～30min后，于400～750℃快速退火5～30min，再于600～850℃退火1～6h，制得压电陶瓷薄膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述铋盐为硝酸铋，所用溶剂为浓度为1～10mol/L的硝酸；所述镁盐为硝酸镁或醋酸镁，所用溶剂为具有相同负离子的酸类；所述铅盐为硝酸铅或醋酸铅，所用溶剂为具有相同负离子的酸类；所述铬盐为醋酸铬、硝酸铬或醋酸铬氢氧化物；所述锰盐为醋酸锰或硝酸锰。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机钛盐为钛酸四丁酯、异丙醇钛或钛酸四乙酯，所用溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述螯合剂为草酸、草酸水合物、柠檬酸或柠檬酸水合物；所述螯合剂与溶液中铋、镁、铅、铬、锰和钛中的一种或多种的物质的量之和的比为(1～5):1。
12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述镁盐和有机钛盐的加入量与(1-x)(BiMg1/2Ti1/2O3)-x(PbTiO3)-yMe的化学组成一致；所述铋盐和铅盐的用量高于化学配比用量1％。
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