[發明專利]一種多孔生物壓電陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201611244671.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107337469A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 陳彩鳳;季駿;王安東;焦旭倫
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C04B38/10
• 分類號: C04B38/10;C04B35/495;C04B35/64
• 代理公司: 江蘇縱聯律師事務所32253
• 代理人: 蔡棟

1.一種多孔生物壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：采用天然蛋清為發泡劑、穩泡劑和固化劑，采用發泡法制備多孔鈮酸鋰鈉鉀LNK生物壓電陶瓷材料，具體包括以下步驟：

步驟一，預燒LNK粉末：以五氧化二鈮Nb₂O₅、碳酸鉀K₂CO₃、碳酸鈉Na₂CO₃、碳酸鋰Li₂CO₃為原料，按化學式(Li_0.06Na_0.5K_0.44)NbO₃配料后球磨，取出后預燒粉末；所述預燒制度為以3℃/min升溫至250℃，保溫30min； 再以3℃/min升溫至600℃，保溫120min； 然后以3℃/min升溫至890℃，保溫2h，得到預燒好的LNK陶瓷粉末；

步驟二，制備LNK陶瓷漿料：將預燒好的LNK陶瓷粉末、去離子水倒入球磨罐中，加入ZrO₂小球，球磨12h得到球磨后的LNK漿料，備用；LNK陶瓷粉末與ZrO₂小球的重量比為1:2；

步驟三，準備純凈的蛋清液：從新鮮雞蛋中提取蛋清，去除蛋清中雜物后磁力攪拌5min，除去上層的浮沫和雜質，獲得純凈的蛋清液，備用；

步驟四，發泡：在所述球磨后的LNK漿料中加入蛋清液作為發泡劑，磁力攪拌2h充分發泡，得發泡后的漿料；

步驟五，固化：將所述發泡后的漿料注入模具中，放入水浴中80℃加熱，以便于所述發泡后的漿料固化，得固化后的漿料；待固化后的漿料在室溫下靜置24h后放入烘箱徹底烘干，從模具中取出，得到坯體；

步驟六，燒結：將所述坯體置于高溫爐中燒結；所述燒結制度為以2℃/min升溫到600℃，分別在300、600℃保溫30min，此過程為蛋清燒除過程，隨后以5℃/min升溫到1000℃，并在1000℃保溫2h；燒結后得多孔陶瓷；

步驟七，上電極與極化：將多孔陶瓷兩面貼上導電膠布，在空氣中以1KV/mm電壓極化30min，最終制備得多孔生物壓電陶瓷。

2.根據權利要求1所述一種多孔生物壓電陶瓷的制備方法，其特征在于所述LNK陶瓷粉末、去離子水，發泡劑的比例為：LNK陶瓷粉末與去離子水的質量比為1:（0.5~1）；發泡劑加入量為漿料中去離子水質量的20%~35%。

3.根據權利要求2所述的一種多孔生物壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：當LNK陶瓷粉末與去離子水的質量比為1:0.67，發泡劑加入量為漿料中去離子水質量的30%時，所制備的多孔生物壓電陶瓷的孔結構均勻、完整性好，擁有最佳壓電性，其壓電常數d₃₃值為48pC/N，相對介電常數為67.29。

4.一種多孔生物壓電陶瓷，其特征在于：采用權利要求1-3所述的制備方法制備而得。