[發明專利]一種球面體壓電陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 202010533075.1
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111747743B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 朱惠祥;湯建海
• 申請（專利權）人: 廣州凱立達電子股份有限公司
• 主分類號: H01L41/187
• 分類號: H01L41/187;C04B35/491;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/638;C04B35/64;C04B35/634;C04B35/80;B28B3/00
• 代理公司: 廣州一銳專利代理有限公司 44369
• 代理人: 甘奎強;胡玉蓮

1.一種球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述球面體壓電陶瓷由以下重量份原料組成：60~80份四氧化三鉛、2~4份氧化鎳、1~3份氧化釹、0.1~6份碳酸鋇、0.1~5份碳酸鍶、0.1~0.9份五氧化二鈮、0.1~0.8份五氧化二銻、16~25份二氧化鋯、8~15份改性二氧化鈦；

所述改性二氧化鈦的制備方法為：將4~8份硝酸銀溶在4~8份氨水中，加入6~10份金紅石型二氧化鈦，超聲處理10~30min，過濾，放入球磨機內，加入0.4~1份碳酸鈣、0.5~0.9份碳纖維、0.5~1.5份氯化鈉、0.4~0.8份二氧化錳、1~2份氧化鎂，在1000~1200r/min的轉速下研磨30~50min，再與4~6份脫鹽水混合均勻，過濾，干燥，研磨至400~600目即得所述改性二氧化鈦；

所述球面體壓電陶瓷的制備方法為：

（1）按照配比稱取原料，將配好的粉料以去離子水和氧化鋯球為研磨介質，采用行星球磨機球磨混合；

（2）過濾烘干，將粉料于900~1100℃預燒，預燒后的料體再次用行星球磨機球磨；

（3）再次過濾烘干，在粉料中加入8~12wt%的聚乙烯醇溶液進行造粒；

（4）造粒后裝料至模具中，干壓成型制成所需尺寸的球面體壓電陶瓷坯體，所述模具尺寸為D=21mm，R=22mm，T=1.1mm；

（5）將球面體壓電陶瓷坯體裝進同球面體壓電陶瓷坯體尺寸一致的氧化鋁坩堝內，上方再放置質量為30~50g的球面體壓電陶瓷坯體，一同裝進排膠燒結匣缽內排膠燒結，匣缽尺寸為L=115mm，B=115mm，H=50mm；

（6）排膠燒結完成得到所需球面體壓電陶瓷粗糙體，進行拋光，即得所述的球面體壓電陶瓷。

2.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述球面體壓電陶瓷由以下重量份原料組成：65~75份四氧化三鉛、2~3份氧化鎳、1~2份氧化釹、0.1~1份碳酸鋇、0.2~2份碳酸鍶、0.2~0.7份五氧化二鈮、0.2~0.6份五氧化二銻、18~22份二氧化鋯、9~14份改性二氧化鈦。

3.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述球面體壓電陶瓷由以下重量份原料組成：70份四氧化三鉛、2.5份氧化鎳、1.5份氧化釹、0.5份碳酸鋇、0.6份碳酸鍶、0.4份五氧化二鈮、0.45份五氧化二銻、20份二氧化鋯、10份改性二氧化鈦。

4.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟（1）中料體：球：水=1：2~4：0.5~1.5。

5.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟（1）、（2）中球磨轉速為300~400r/min，球磨時間為3~5h。

6.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟（3）中聚乙烯醇溶液的質量分數為15~25wt%。

7.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟（4）中干壓成型壓力為10~14MPa，保壓時間為4~6秒。

8.根據權利要求1所述的球面體壓電陶瓷，其特征在于，所述步驟（5）中排膠溫度為500~600℃，保溫時間為1.5~2.5h；所述燒結溫度為1150~1310℃，保溫1.5~3h。