[發(fā)明專利]一種壓電材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210172734.9
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102701739A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國超;陳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫中科超聲技術(shù)有限公司
• 主分類號: C04B35/491
• 分類號: C04B35/491;C04B35/472;C04B35/499;C04B35/622;C04B35/634;H01L41/187
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 梁曉霏

1.一種壓電材料，其特征在于，其化學(xué)組成如下所示：

Pb_1-x-yMe1_xMe2_y[(Ni_1/3Nb_2/3)_a·Zr_b·Ti_c]O₃?????（Ⅰ）

其中：

Me1和Me2獨(dú)立的選自Ba、Ca、Sr、Mg、La、Sb中的一種或者至少兩種的組合；

x+y=0.02~0.1；

a為0.1~0.7；b為0.1~0.6；c為0.1~0.8，且a+b+c=1。

2.如權(quán)利要求1所述的壓電材料，其特征在于，x+y=0.02~0.08，優(yōu)選x+y=0.03~0.07。

3.如權(quán)利要求1或2所述的壓電材料，其特征在于，a為0.15~0.65，優(yōu)選0.15~0.6，進(jìn)一步優(yōu)選0.2~0.5。

4.如權(quán)利要求1-3之一所述的壓電材料，其特征在于，b為0.15~0.5，優(yōu)選0.15~0.4，進(jìn)一步優(yōu)選0.2~0.4。

5.如權(quán)利要求1-4之一所述的壓電材料，其特征在于，c為0.1~0.7，優(yōu)選0.15~0.65，進(jìn)一步優(yōu)選0.2~0.6。

6.一種如權(quán)利要求1-5之一所述的壓電材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）選用含有所需元素的化合物，按式（Ⅰ）所述化學(xué)組成配料，球磨后預(yù)壓塊，預(yù)燒，再次球磨，得到物質(zhì)a；

（2）在物質(zhì)a中加入粘結(jié)劑進(jìn)行造粒，成型后排塑，然后燒結(jié)，得到物質(zhì)b；

（3）將物質(zhì)b進(jìn)行極化處理，得到壓電材料。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述配料后球磨采用行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨；

優(yōu)選地，所述預(yù)燒的溫度為600~1200℃，優(yōu)選700~1100℃，進(jìn)一步優(yōu)選800~900℃；

優(yōu)選地，所述預(yù)燒的時(shí)間為1h以上，優(yōu)選1~10h，進(jìn)一步優(yōu)選1.5~5h，更優(yōu)選2h；

優(yōu)選地，將預(yù)燒后形成的燒結(jié)物粉碎進(jìn)行球磨，優(yōu)選進(jìn)行滾動(dòng)球磨。

8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑選自環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、聚氨酯粘結(jié)劑、氨基樹脂粘結(jié)劑、丙烯酸樹脂可固化熱熔粘結(jié)劑中的一種或者至少兩種的混合物，優(yōu)選聚氨酯丙烯酸酯粘結(jié)劑；

優(yōu)選地，所述聚氨酯丙烯酸酯粘結(jié)劑的質(zhì)量占物質(zhì)a的總質(zhì)量的質(zhì)量百分比為5~15wt%，優(yōu)選5~10wt%，進(jìn)一步優(yōu)選8wt%；

優(yōu)選地，所述成型為等靜壓成型；

優(yōu)選地，所述等靜壓成型的壓力為150~300MPa，優(yōu)選160~250MPa，進(jìn)一步優(yōu)選180MPa；

優(yōu)選地，所述排塑的溫度為600~900℃，優(yōu)選650~800℃，進(jìn)一步優(yōu)選690~750℃；

優(yōu)選地，所述排塑的時(shí)間為1~5h，優(yōu)選1.5~4h，進(jìn)一步優(yōu)選2h；

優(yōu)選地，所述燒結(jié)溫度為1000~1400℃，優(yōu)選1100~1350℃，進(jìn)一步優(yōu)選1200~1300℃。

9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述極化處理的溫度為120~180℃，優(yōu)選130~170℃，進(jìn)一步優(yōu)選140~160℃；

優(yōu)選地，所述極化處理的電場強(qiáng)度為1600~2800V/mm，優(yōu)選1800~2600V/mm，進(jìn)一步優(yōu)選2000~2500V/mm；

優(yōu)選地，所述極化處理的時(shí)間為5~30min，優(yōu)選10~20min，進(jìn)一步優(yōu)選15min。

10.一種如權(quán)利要求1-5之一所述的壓電材料在高靈敏度流量計(jì)傳感器、壓電揚(yáng)聲器、制動(dòng)器、微定位系統(tǒng)、水聲工程、被動(dòng)聲納等中的用途。