[發明專利]一種1?3型磁電復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710071145.4
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106848052A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 楊雄;王鋒;付爭兵;丁瑜;楊海平;庫宗軍
• 申請（專利權）人: 湖北工程學院
• 主分類號: H01L41/18
• 分類號: H01L41/18;H01L41/20;H01L41/37;H01L41/39
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 李佳

1.一種1-3型磁電復合材料，其特征在于，包括極化的壓電陶瓷材料層和磁化的磁致伸縮材料柱，所述壓電陶瓷材料層具有蜂窩狀排列的通孔結構，所述磁致伸縮材料柱貫穿設置于所述壓電陶瓷材料層的通孔內，所述磁致伸縮材料柱與所述壓電陶瓷材料層等高，且所述磁致伸縮材料柱與所述壓電陶瓷材料層之間通過熱處理粘結，所述壓電陶瓷材料層的兩端鍍覆電極。

2.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述壓電陶瓷材料層的通孔的分布為m×n的列陣，其中，m≥2，n≥2。

3.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述壓電陶瓷材料層的厚度不小于100μm。

4.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述磁致伸縮材料柱與所述壓電陶瓷材料層的通孔的橫截面形狀相同。

5.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述通孔的橫截面為圓形、矩形或正多邊形的一種。

6.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述壓電陶瓷材料層的的橫截面積不小于1cm²，所述磁致伸縮材料柱的橫截面積不小于300μm²。

7.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述壓電陶瓷為PZT、PMnS或者BNT中的一種。

8.根據權利要求1所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述的磁致伸縮材料為鐵氧體磁致伸縮材料，優選的鐵氧體為CoFe₂O₄或者NiFe₂O₄中的一種。

9.根據權利要求1-8任一項所述的1-3型磁電復合材料，其特征在于，所述電極的材料為Cu、Au或Ag中的一種。

10.根據權利要求1-9任一項所述的1-3型磁電復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、采用塑性聚合物法將壓電陶瓷粉體制備成壓電陶瓷泥料，采用擠制成型技術將陶瓷泥料制備成蜂窩狀壓電陶瓷坯體；采用塑性聚合物-擠制成型技術制備形狀與蜂窩狀的壓電陶瓷通孔相匹配的磁致伸縮材料柱；

(2)、將磁致伸縮材料柱依次嵌入蜂窩狀壓電陶瓷坯體的通孔中，經過排塑和燒結處理后，利用熱處理過程中坯體的收縮和燒結作用實現壓電陶瓷與磁致伸縮材料之間的粘結，得到1-3型磁電復合結構，并對結構中的磁致伸縮材料進行磁化處理；

(3)、根據磁電復合材料成品對厚度的要求，1-3型磁電復合結構沿磁致伸縮材料柱軸向的垂直方向進行切割，并在壓電陶瓷材料層兩端鍍覆電極并進行極化處理，得到1-3型磁電復合材料。