[發明專利]一種穩定的壓電陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 201711254578.X
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108046807A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 張秀芝
• 申請（專利權）人: 鄭州搜趣信息技術有限公司
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 姜慶梅

本發明公開了一種穩定的壓電陶瓷及其制備方法，該壓電陶瓷，按照重量份的原料包括：碳酸鍶20?30份、氧化鉛7?15份、巰基丙酸11?19份、鄰苯二甲酸二正辛酯11?19份、赭石1?5份、氧化鋅3?7份、硅灰石3?7份。將碳酸鍶、氧化鉛、赭石、氧化鋅、硅灰石混合后研磨、加入巰基丙酸溶液加熱密封攪拌處理，再加入鄰苯二甲酸二正辛酯加熱密封攪拌、超聲、離心分離取沉淀、洗滌烘干、煅燒、冷卻即得。本發明具有耐高溫、耐腐蝕性能，還具有導電率高、重量輕、抗拉強度高、良好的穩定性和耐候性，高溫沖擊變化很小。采用本發明制成的器件，性能漂移小，失效率低，大大提高了產品的穩定性與一致性，推動了壓電大功率產品的大規模應用。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體是一種穩定的壓電陶瓷及其制備方法。

背景技術

壓電陶瓷是一種能夠將機械能和電能互相轉換的信息功能陶瓷材料-壓電效應,壓電陶瓷除具有壓電性外，還具有介電性、彈性等，已被廣泛應用于醫學成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達等。壓電陶瓷利用其材料在機械應力作用下，引起內部正負電荷中心相對位移而發生極化，導致材料兩端表面出現符號相反的束縛電荷即壓電效應而制作，具有敏感的特性，壓電陶瓷主要用于制造超聲換能器、水聲換能器、電聲換能器、陶瓷濾波器、陶瓷變壓器、陶瓷鑒頻器、高壓發生器、紅外探測器、聲表面波器件、電光器件、引燃引爆裝置和壓電陀螺等。現有的壓電陶瓷材料結構穩定性差，在外部條件作用下，極易產生退極化現象，導致材料性能惡化，從而影響產品正常工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種穩定的壓電陶瓷及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種穩定的壓電陶瓷，按照重量份的原料包括：碳酸鍶20-30份、氧化鉛7-15份、巰基丙酸11-19份、鄰苯二甲酸二正辛酯11-19份、赭石1-5份、氧化鋅3-7份、硅灰石3-7份。

作為本發明進一步的方案：所述穩定的壓電陶瓷，按照重量份的原料包括：碳酸鍶22-28份、氧化鉛9-13份、巰基丙酸13-17份、鄰苯二甲酸二正辛酯13-17份、赭石2-4份、氧化鋅4-6份、硅灰石4-6份。

作為本發明進一步的方案：所述穩定的壓電陶瓷，按照重量份的原料包括：碳酸鍶25份、氧化鉛11份、巰基丙酸15份、鄰苯二甲酸二正辛酯15份、赭石3份、氧化鋅5份、硅灰石5份。

一種穩定的壓電陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

1)將巰基丙酸與其質量6-8倍的去離子水混合，制得巰基丙酸溶液；

2)將碳酸鍶、氧化鉛、赭石、氧化鋅、硅灰石混合后研磨、過120-150目篩，然后加入巰基丙酸溶液，升溫至102℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.8-2h，制得混合物A；

3)將鄰苯二甲酸二正辛酯置入混合物A中，升溫至128℃，并在該溫度下密封攪拌處理1-1.2h，然后停止加熱并超聲處理35min，離心分離取沉淀、洗滌烘干即得混合物C；

4)將混合物C在1020℃的溫度下煅燒6h，冷卻即得硅化鋯基壓電陶瓷。

作為本發明進一步的方案：步驟2)中，攪拌速度為220r/min。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，攪拌速度為180r/min。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，超聲功率為700W。

作為本發明進一步的方案：步驟3)中，離心轉速為14000r/min，離心時間為30min。

本發明另一目的是提供上述硅化鋯基壓電陶瓷在壓電大功率產品中的應用。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：