[發明專利]高性能鑭摻雜鈮鋅酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法

無效

• 申請號: 201110211600.9
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102358699A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 孫清池;王耐清;馬衛兵;張林;王洪杰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/491
• 分類號: C04B35/491;C04B35/622
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

1.一種高性能鑭摻雜鈮鋅酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，具有如下步驟：

(1)配料

將原料Pb₃O₄、ZnO、Nb₂O₅、ZrO₂、TiO₂、La₂O₃按0.25Pb(Zn_1/3Nb_2/3)O₃-0.75Pb_0.95La_0.05(Zr_0.53Ti_0.47)_0.988O₃化學計量比配料，于球磨中混料，球∶料∶水的重量比為2∶1∶0.5，球 磨時間為3h，再將原料烘干；

(2)合成

將步驟(1)烘干后的粉料放入氧化鋁坩堝內，加蓋密封，于900℃合成2h；

(3)成型及排塑

將步驟(2)的合成料再次球磨、烘干，外加7wt％的聚乙烯醇水溶液進行造粒，過篩后在 400Mpa的壓強下壓制成型為坯體；然后以3℃/min的速率將坯體升溫至200℃，再以1.5℃/min 速率從200℃升至400℃，在400℃保溫30min后，以5℃/min的速率升至650℃并保溫10min， 排出有機物；

(4)燒結

將步驟(3)排出有機物的坯體采用鋯鈦酸鉛粉料埋燒，以6℃/min速率升溫至1270℃，保 溫2h，隨爐冷卻；

(5)燒銀

將步驟(4)燒結好的壓電陶瓷片打磨至厚度為0.9～1.1mm，采用絲網印刷工藝在其上、下 表面印刷銀漿，置于加熱爐中，升溫至735℃并保溫10min，自然冷卻至室溫；

(6)極化

將步驟(5)的燒銀制品，置于60℃～180℃的硅油中，施加1KV/mm～3.3KV/mm的直流 電場，極化2min～40min，再將施加電場狀態的制品放入室溫的硅油中急冷，然后去除電場；

(7)測試壓電性能

將步驟(6)極化處理的壓電陶瓷片，于室溫下靜置24h后測試其壓電性能。

2.根據權利要求1的高性能鑭摻雜鈮鋅酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在 于，所述步驟(1)的球磨介質為去離子水和瑪瑙球，球磨機的轉速為750r/min。

3.根據權利要求1的高性能鑭摻雜鈮鋅酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在 于，所述步驟(3)的聚乙烯醇水溶液的聚乙烯醇含量為7wt％。

4.根據權利要求1的高性能鑭摻雜鈮鋅酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在 于，所述步驟(3)的坯體為直徑12mm，厚度1.2mm～1.4mm的圓片狀坯體。

5.根據權利要求1的高性能鑭摻雜鈮鋅酸鉛-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在 于，所述步驟(6)優選的的極化條件為在140℃硅油中，施加2KV/mm直流電場，極化10min。