[發明專利]鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇-鈦酸鉍鉀無鉛壓電織構陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201310653739.8
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103613382A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 鄧珉陽;李曉雷;李婷;趙志浩
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;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: 王麗

1.一種鈦酸鉍鈉‐鈦酸鋇‐鈦酸鉍鉀無鉛壓電織構陶瓷的制備方法，其特征是步驟如下：

1）制備Bi₄Ti₃O₁₂模板：采用熔鹽法制備Bi₄Ti₃O₁₂片狀粉體模板，并用熱去離子水蒸煮、洗凈；

2）制備模板漿料：將步驟1）中制得的Bi₄Ti₃O₁₂模板，以及溶劑、分散劑、粘結劑、增塑劑混合，攪拌12‐24小時后，得到模板漿料；

3）制備基體漿料：在球磨罐中加入原料粉體、溶劑、分散劑、粘結劑、增塑劑，球磨12‐24小時后，得到基體漿料；

4）制備流延漿料：將步驟2）中得到的基體漿料與步驟3）中得到的模板漿料攪拌混合，攪拌12‐24小時，得到流延漿料；

5）制備織構陶瓷：將步驟4）所得流延漿料用流延成型機進行流延操作；流延完成后，對流延所得膜片進行脫模、剪裁、疊層和層壓制成素坯；隨后對素坯排膠并等靜壓；最后進行熱處理；得到織構陶瓷材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征是步驟1）中所述Bi₄Ti₃O₁₂模板的制備方法為：將分析純的鈦酸鉍和二氧化鈦配料混合后，加入硫酸鈉和硫酸鉀；將上述粉料混合后行星球磨4‐8小時，球磨完成后烘干、研磨、預燒；預燒制度為以3‐10℃/分鐘的速率升至950℃保溫2小時，再以0.2‐2℃/分鐘的速率緩慢降溫至850℃；用熱的去離子水蒸煮，直到塊體完全粉碎；然后用去離子水洗滌去除殘留的硫酸鹽，烘干后即得片狀晶Bi₄Ti₃O₁₂模板。

3.如權利要求2所述的方法，其特征是所述的Bi₂O₃、TiO₂、Na₂SO₄和K₂SO₄的配比如下：Bi₂O₃與TiO₂的質量比為3.89:1；Na₂SO₄和K₂SO₄按低共熔點配比，其質量比為69.3:30.7；Na₂SO₄和K₂SO₄的質量之和占這四種粉料質量總和的30‐50wt%。

4.如權利要求1所述的方法，其特征是所述溶劑為乙醇‐丁酮共沸物；分散劑為磷酸酯、聚乙烯醇縮丁醛或聚乙二醇1540中的一種；粘結劑為乙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛或聚甲基丙烯酸甲酯中的一種；增塑劑為聚乙二醇400或鄰苯二甲酸二丁酯中的一種。

5.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟2）中，以Bi₄Ti₃O₁₂模板為基準，溶劑量為模板質量百分數為82‐122%的溶劑、分散劑為1‐2wt%、粘結劑3‐7%、增塑劑2‐5wt%。