[發(fā)明專利]高性能鑭摻雜PZN-PZT壓電陶瓷的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210014182.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102643091A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫清池;王麗婧;馬衛(wèi)兵;王耐清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/493
• 分類號(hào): C04B35/493;C04B35/622
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 曹玉平

1.一種高性能鑭摻雜PZN-PZT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_1-xLa_x(Zr_zTi_1-z)O₃，式中x＝0.03～0.07，z＝0.49～0.57的化學(xué)計(jì)量比配料，于球磨機(jī)中混料，球∶料∶水的重量比為2∶1∶0.5，球磨時(shí)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(nèi)，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5wt％～7wt％的聚乙烯醇水溶液進(jìn)行造粒，過篩后在400Mpa的壓強(qiáng)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(jī)物；

(4)燒結(jié)

將步驟(3)排出有機(jī)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(jié)好的壓電陶瓷片打磨至厚度為0.9～1.1mm，采用絲網(wǎng)印刷工藝在其上、下表面印刷銀漿，置于加熱爐中，升溫至500～900℃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80℃的硅油中，施加3.3KV/mm的直流電場，極化15min，再將施加電場狀態(tài)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(jù)權(quán)利要求1的高性能鑭摻雜PZN-PZT壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的球磨介質(zhì)為去離子水和瑪瑙球，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為750r/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的高性能鑭摻雜PZN-PZT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(jù)權(quán)利要求1的高性能鑭摻雜PZN-PZT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(jù)權(quán)利要求1的高性能鑭摻雜PZN-PZT壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)優(yōu)選的的燒銀工藝為燒銀溫度850℃，保溫時(shí)間為10min。