[發明專利]一種鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201611103908.0
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106699176A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 歐陽俊;李垚;成宏卜
• 申請（專利權）人: 山東大學蘇州研究院
• 主分類號: C04B35/49
• 分類號: C04B35/49;C04B35/626;C04B35/64;C04B41/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷，其特征在于：所述陶瓷的組分通式為（Sr_xBa_1-x）（Zr_yTi_1-y）O₃，式中，0<x ≤0.1，0< y ≤ 0.1 ， Zr元素的原子數百分含量為2at%-7at% 。

2.一種制備權利要求1所述的鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷的方法，其特征在于包括以下步驟：

一、配料 ：

將原料TiO₂、ZrO₂、BaCO₃、SrCO₃粉體按照化學計量比（Sr_xBa_1-x）（Zr_yTi_1-y）O₃進行 稱量，其中0<x ≤0.1，0< y ≤ 0.1 ；

二、混料：

將步驟一稱量的原料放入球磨罐中球磨，球磨介質為無水乙醇和氧化鋯磨球，其中，球磨條件為 ：球料比為4：1：1，球磨時間為 10-12h ；球磨后，將球磨所得漿料于80-120℃下保溫烘干 1h ；

三、預燒 ：

將步驟二烘干后的粉料放入陶瓷坩堝中，以3-5℃ /min 的升溫速率升溫至800-900 ℃，并保溫1-2 h，再以 3-5℃ /min 的升溫速率升溫至1150-1250℃，并保溫3-5h；

四、造粒：

將步驟三烘干后粉體研磨、過篩，然后添加 5wt.％聚乙烯醇充分研磨進行造粒 ，取140目篩上及60目篩下料粉體備用；

五、成型：

將步驟四140目篩上及60目篩下料粉體放入模具內，在 180-200MPa 的壓力下壓制成小圓片型；

六、排塑：

將步驟六的小圓片放入燒結爐中，以 4-6℃ /min 的升溫速率升溫至550-650℃，保溫 2-3h 進行排膠 ；

七、燒結：

將步驟六中排塑后的圓片放入陶瓷坩堝中，以升溫速率為5 ℃/min從室溫升溫至1150-1250 ℃，保溫60 min，之后在40-50 min內將溫度升至1350-1380 ℃，保溫10-20 min，再在10-20 min升溫至1400 ℃，保溫120 min，隨爐冷至室溫，獲得（Sr_xBa_1-x）（Zr_yTi_1-y）O₃；

八、被銀

將上步制得的陶瓷小圓片在正反兩面刷上銀漿，干燥后，在高溫燒結爐內加熱到600 ℃，并保溫30 min，得到帶銀電極的陶瓷小圓片樣品。

3.根據權利要求2所述的鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：均采用行星式球磨機對物料進行濕磨，且行星式球磨機的轉速為 100-500 r/min；優選為 300 r/min。

4.根據權利要求2所述的鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟五中壓制的坯體為圓片狀結構，且坯體直徑為 10-15mm；優選為12mm，厚度為1-2mm。

5.一種電極材料，其特征在于：包括權利要求1所述的鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷。