[發明專利]鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法

無效

• 申請號: 201310293809.3
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103360067A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 孫清池;張琦;馬衛兵;劉群;徐青
• 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: 張宏祥

1.一種鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其化學計量式為：Pb[(Mg_1/2W_1/2)_0.01(Ni_1/3Nb_2/3)_0.40Ti_0.356Zr_0.234]O₃；

該鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，具有如下步驟：

(1)配料

首先將所需原料Pb₃O₄、WO₃、MgO、Ni₂O₃、Nb₂O₅、ZrO₂、TiO₂按Pb[(Mg_1/2W_1/2)_0.01(Ni_1/3Nb_2/3)_0.40Ti_0.356Zr_0.234]O₃的化學計量比，混合后放入球磨罐中；球磨介質均為去離子水和氧化鋯球，球：料：水的重量比均為2：1：0.6；再將混合料分別放入烘箱內于90℃烘干，然后放入研缽內研磨，分別過40目篩；

(2)合成

將步驟(1)中過篩后粉料，放入坩堝內，壓實，加蓋，密封，在合成爐中于900℃合成，保溫2h，自然冷卻到室溫，出爐；

(3)二次球磨

將步驟（2）的合成料放入球磨罐中球磨粉碎，再將球磨后的料放入烘箱內于90℃烘干，然后放入研缽內研磨，過40目篩;

(4)壓片

將步驟(3)過篩后的粉料，外加質量百分比為7wt.%的聚乙烯醇水溶液進行造粒，再將其搗碎，壓制成型為坯件；

(5)排膠

將步驟(4)的坯件放入馬弗爐中，以5℃/min的速率升至200℃，再以1℃/min的速率升至400℃，保溫1h，之后以5℃/min的速率升至650℃進行有機物排除；

(6)燒結

將步驟(5)排膠后的坯件放在Al₂O₃墊板上，用墊料埋燒，以5℃/min的升溫速率升溫至1200℃～1260℃進行燒結，保溫2h，然后隨爐自然冷卻至室溫，可制得化學式為：Pb[(Mg_1/2W_1/2)_0.01(Ni_1/3Nb_2/3)_0.40Ti_0.356Zr_0.234]O₃的壓電陶瓷；

(7)燒銀

將步驟(6)燒結后的試樣涂銀電極，然后在以7℃/min的升溫速率升溫至735℃，保溫5min，進行燒銀；

(8)極化

將步驟(7)燒銀后的試樣，在120℃的硅油，3000V/mm的電場下進行極化；

(9)測試壓電介電性能

將步驟(8)極化后的壓電陶瓷，于室溫靜置24h后，測試其壓電性能和介電性能。

2.根據權利要求1的鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(1)的球磨時間為4h，球磨機轉速為750轉/分鐘。

3.根據權利要求1的鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(3)的球磨時間為3h，球磨機轉速為750轉/分鐘。

4.根據權利要求1的鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(4)壓制成型的壓強為250MPa。

5.根據權利要求1的鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(4)壓制成型的坯件為直徑10mm，厚度1～2mm的圓片狀坯件。

6.根據權利要求1的鎢鎂鈮鎳鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟(6)優選的燒結溫度為1240℃。