[發明專利]適合疊層壓電陶瓷耦合器的壓電陶瓷材料及其疊層壓電陶瓷耦合器

無效

• 申請號: 200810048200.9
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101343181A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 周桃生;蔣紅霞;尚勛忠;柴荔英;何云斌
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C04B35/491
• 分類號: C04B35/491;C04B35/622;C04B41/88;H01L41/187;H01L41/24
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所
• 代理人: 丁齊旭

1、一種適合疊層壓電陶瓷耦合器的壓電陶瓷材料，其特征在于配方及化學式為：

Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_0.04(Mn_1/3Nb_2/3)_0.04Ti_0.46Zr_0.46O₃+

?????????????????????????xwt％MgO+ywt％CdO+zwt％SiO₂

其中x值為0.1～0.35，y值為0.2～1.2，z值為0.05～0.3，wt％為重量百分比。

2、根據權利要求1所述的適合疊層壓電陶瓷耦合器的壓電陶瓷材料，其特征在于配方及化學式為：

Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_0.04(Mn_1/3Nb_2/3)_0.04Ti_0.46Zr_0.46C₃+

?????????????????????????xwt％MgO+ywt％CdO+zwt％SiO₂

其中x值為0.25，y值為0.8，z值為0.1，wt％為重量百分比。

3、一種疊層壓電陶瓷耦合器，其特征在于結構由內電極、外電極、3-11奇數片壓電陶瓷膜片疊層三部分組成，其材料是用MgO作為摻雜改性劑，以CdO/SiO₂組合作為低熔點添加劑的四元系鈮鎂鈮錳鋯鈦酸鉛(PMMN)壓電陶瓷材料。

4、一種疊層壓電陶瓷耦合器的制作方法，其特征在于步驟為：

1)、按通式Pb(Mg_1/3Nb_2/3)_0.04(Mn_1/3Nb_2/3)_0.04Ti_0.46Zr_0.46O₃+xwt％MgO的化學計量比稱量原料放于球磨罐內，其中x＝0.1～0.35；

2)、加入原料總量50～70％的蒸餾水后，先將球磨罐放在行星球磨機上以100轉/min的轉速先磨20min，再以200轉/min磨2小時，使配料充分混合并磨細；

3)、將配料放進烘箱，100℃烘干，將烘干后的配料放于坩堝內845℃預燒；

4)、在預燒合成后，由合成的重量按比例再加入ywt％CdO+zwt％SiO₂；其中y值為0.2～1.2，z值為0.05～0.3；

5)、將上述混合粉料加入球磨罐中，加入原料總量50～70％的蒸餾水后進行第二次濕式球磨，以200轉/min的轉速磨4小時磨細；

6)、把磨細后的物料烘干，按瓷料∶粘合劑∶增塑劑＝30∶5∶0.9(g)的重量比例稱料，置于表面皿中并用金屬勺攪拌，使粉料和粘合劑初步混合制成泥料，然后將泥料放在軋膜機上進行軋制；

7)、將軋制好的膜片沖片成尺寸規則的坯片，膜厚為0.25～0.7mm。然后涂覆內電極，選擇價格適宜的M-IP9020型Ag-Pd作內電極，Ag/Pd比為80∶20；

8)、整形排膠：將涂覆內電極的坯片以3～11的奇數片為一疊，使內電極交錯排列，壓在光滑平整的剛玉板之間，放在通風爐中，以100℃/小時的速率升溫，至250℃保溫2小時，再以50℃/小時的速率升溫，至650℃保溫2小時，降溫過程是隨爐自然降溫至室溫；

9)、一體化燒結：在將整形排膠后的疊片上加一定重量的剛玉板，然后置于燒結爐中進行一體化燒結，燒結溫度為1020℃，保溫4小時，降溫階段采用控溫冷卻工藝，以250℃/小時的降溫速率降至770℃，再隨爐溫自然冷卻；

10)、被敷外電極及極化：將疊層體鍍上外電極，置于150℃±的硅油中，按樣品每毫米厚度加2～4千伏電壓的直流電場極化10～15min，壓電耦合器的輸入和輸出部分都應極化。