[發明專利]一種壓電陶瓷材料的制備方法

在審

• 申請號: 201911307641.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN113004037A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 田德輝;王寶;朱軍吉
• 申請（專利權）人: 無錫市惠豐電子有限公司
• 主分類號: C04B35/491
• 分類號: C04B35/491;C04B35/622;C04B35/634
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 程爽

本發明提供一種壓電陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：(1)配料；(2)混料；(3)壓濾；(4)烘干壓塊；(5)預燒；(6)二次球磨；(7)噴霧造粒；(8)成型；(9)排塑；(10)燒結。通過本發明，以解決現有技術存在的壓電陶瓷材料居里溫度低、溫度系數差導致的壓電陶瓷材料使用壽命短的問題。

技術領域

本發明涉及壓電材料技術領域，具體地說涉及一種壓電陶瓷材料的制備方法。

背景技術

現如今，利用壓電材料構成的壓電器件廣泛用于電子學的各個領域。壓電陶瓷作為重要的功能材料不僅在電子材料工業領域占據相當大的比重，而且遍及日常生活。壓電陶瓷材料被廣泛應用于醫學成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達、定位傳感器等領域。

發明內容

本發明提供一種壓電陶瓷材料的制備方法，以解決現有技術存在的壓電陶瓷材料居里溫度低、溫度系數差導致的壓電陶瓷材料使用壽命短的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種壓電陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)配料：按如下重量百分比的原料選料配比：四氧化三鉛62～70％、二氧化鋯12～15％、二氧化鈦12～18％、稀土4～8％；

(2)混料：使用球磨機將加入去離子水的各種原材料磨成粒徑為1～3um的漿料；

(3)壓濾：將上述漿料用壓濾機過濾脫水；

(4)烘干壓塊：將過濾脫水的漿料烘干，并使用壓塊機預壓成塊狀的料塊；

(5)預燒：將料塊進行預燒，預燒溫度為801～900℃，預燒時間為3～5h；

(6)二次球磨：使用球磨機將加入去離子水的預燒后料塊磨成粒徑為1～3um的料漿，使用砂磨機將所得料漿磨成粒徑為0.6～1um的漿料；

(7)噴霧造粒：在二次球磨獲取的漿料中加入粘合劑并配以攪拌，控制進入噴霧塔內的漿料溫度，進行噴霧造粒；

(8)成型：將噴霧造粒獲得的粉體使用模壓工藝成形；

(9)排塑：將成型后的材料加熱至600～800℃，并保持10-30min；

(10)燒結：將排塑處理后的成型材料送至燒結爐中燒結，燒結溫度為900～1200℃，燒結時間為2～4h。

優選地，所述混料步驟中，所述去離子水的重量為原材料重量的50～70％。

優選地，所述二次球磨步驟中，所述去離子水的重量為原材料重量的50～70％。

優選地，所述噴霧造粒步驟中，加入的粘合劑的重量為原料量重量的7％、進口溫度控制在250～299℃、出口溫度控制在100℃～120℃。

優選地，所述噴霧造粒步驟中，加入的粘合劑的配方為：聚乙烯醇15％、甘油7％、酒精3％、蒸餾水75％。

本發明帶來的有益效果：與現有技術相比，本發明的壓電陶瓷材料具有較高的居里溫度，并且溫度系數良好，具有良好的穩定性和機械強度，能夠顯著提高壓電陶瓷材料的使用壽命。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，對本發明作進一步地詳細說明。

實施例1

將四氧化三鉛粉體62克、二氧化鋯粉體15克、二氧化鈦粉體18克、稀土粉體5克混合在一起，在混合粉體中加入50克去離子水，使用球磨機將其磨成粒徑為1um的漿料。使用壓濾機將漿料過濾脫水，將過濾脫水的漿料烘干，并使用壓塊機預壓成塊狀的料塊。將料塊進行預燒，預燒溫度為900℃，預燒3h后，在預燒料塊中加入50克去離子水，使用球磨機將預燒后料塊磨成粒徑為1um的料漿，使用砂磨機將所得料漿磨成粒徑為0.6um的漿料。