[發(fā)明專利]一種鎳顆粒分散鋰摻雜鈮酸鉀鈉壓電驅(qū)動(dòng)器的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910080665.7
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN101510739A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海龍;孔德才;張波萍;張永軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;B22F3/16;C04B35/495;C04B35/622
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1.一種鎳顆粒分散鋰摻雜鈮酸鉀鈉壓電驅(qū)動(dòng)器的制備方法，采 用控制氣氛燒結(jié)制備鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳多層復(fù)合壓電驅(qū)動(dòng)器，其特 征在于：

a、采用氧化物混合法合成鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉末：以碳酸鋰、碳 酸鉀、碳酸鈉、五氧化二鈮為原料，采用原子百分比按照化學(xué)式 Li_x(K_0.5Na_0.5)_1-xNbO₃、0.03≤x≤0.08配料、混合、焙燒；

b、壓模制備鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳復(fù)合坯體：將合成的鋰摻雜鈮酸 鉀鈉粉末與鎳粉混合按三明治成分結(jié)構(gòu)形式在模具中逐層鋪粉，鋪設(shè) 層數(shù)為5層，上下兩層為單一的鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉末，正中間為制備 鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳復(fù)合電極的鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉與鎳粉混合粉末， 鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳復(fù)合電極層兩側(cè)為制備鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳壓電復(fù) 合層的鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉與鎳粉混合粉末；制備鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳 復(fù)合電極的鈮酸鉀鈉粉和鎳粉混合粉末的成分范圍為：鋰摻雜鈮酸鉀 鈉粉60～70vol％，鎳粉30～40vol％；制備鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳壓電復(fù) 合層的鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉和鎳粉混合粉末成分范圍為：鋰摻雜鈮酸鉀 鈉粉80～99vol％，鎳粉1～20vol％，鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉和鎳粉混合 粉末的布置方式是從內(nèi)向外按鎳含量多少由多到少布置；按三明治成 分結(jié)構(gòu)形式鋪設(shè)的鋰摻雜鈮酸鉀鈉粉末與鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳混合粉 在70～150MPa下壓模成型；

c、控制氣氛燒結(jié)制備鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳多層復(fù)合材料：將鋰摻 雜鈮酸鉀鈉/鎳壓模成型坯體置于氣氛爐中，通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣氛， 氮?dú)庵械难鹾繛?.0003～0.5vol％，通入氮?dú)獾膲毫?.1～2.0個(gè) 大氣壓，從室溫開始以10～50℃/min的速率升溫至1030～1120℃， 保溫1～2小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)，在通入保護(hù)氣氛的條件下隨爐冷卻，獲得 鎳成分梯度變化的鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳多層復(fù)合材料圓片形產(chǎn)品，各 復(fù)合層的厚度為0.2～0.5毫米；

d、組裝鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳功能梯度壓電驅(qū)動(dòng)器：燒結(jié)后的鋰摻 雜鈮酸鉀鈉/鎳多層復(fù)合材料經(jīng)過切割、打磨后獲得長方柱狀產(chǎn)品， 沿長方柱的上下表面被覆銀電極、焊接銀絲導(dǎo)線，并在長方柱中心厚 度的40vol％Ni復(fù)合層上焊接銀絲導(dǎo)線，沿長方柱厚度方向進(jìn)行極化 處理，獲得鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳功能梯度壓電驅(qū)動(dòng)器。

2.如權(quán)利要求1所述鎳顆粒分散鋰摻雜鈮酸鉀鈉壓電驅(qū)動(dòng)器的 制備方法，其特征在于：鎳成分梯度變化的鋰摻雜鈮酸鉀鈉/鎳多層 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)為LKNN/5％Ni/40％Ni/5％Ni/LKNN，各復(fù)合層厚度均 為0.35毫米，驅(qū)動(dòng)器總厚度為1.75毫米。