[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

本發明公開了一種球面體壓電陶瓷及其制備方法，包括如下步驟：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；過濾烘干，將粉料于900~1100℃預燒，再用行星球磨機球磨；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；干壓成型制成所需尺寸的球面體壓電陶瓷坯體；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，再進行拋光，即得所述的球面體壓電陶瓷。本發明能夠解決因外力造成對壓電陶瓷體的損傷，有利于降低生產成本和不良率，具有優異的壓電性能。

技術領域

本發明涉及壓電陶瓷技術領域，具體涉及一種球面體壓電陶瓷及其制備方法。

背景技術

壓電陶瓷是一種新興的陶瓷材料，迄今已有一百多年的發展歷史。 上世紀中期，PZT 系壓電陶瓷的發明，促進了電子技術的飛速發展，從而使各種電子產品出現在我們的面前，壓電陶瓷作為其內部精密的元件，可以將電能轉換成機械能或者將機械能轉換成電能，在電子產品中起到了關鍵作用。

目前的球面體壓電陶瓷的制備方法，經過機械磨外圓、機械磨平面、機械銑拋凸面、機械銑拋凹面對陶瓷體的損傷大，導致產品不良率高，對后期的產品電性能有一定的風險，且介電性能不能滿足需求。

發明內容

本發明提供一種球面體壓電陶瓷及其制備方法，所述的球面體壓電陶瓷本無需經過過多的機械加工，具有優異的介電性能。

本發明解決其技術問題采用以下技術方案：

一種球面體壓電陶瓷，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。

優選的，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。

最優選的，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。

優選的，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。

最優選的，所述改性二氧化鈦的制備方法為：將6份硝酸銀溶在6份氨水中，加入8份金紅石型二氧化鈦，超聲處理20min，過濾，放入球磨機內，加入0.7份碳酸鈣、0.6份碳纖維、1份氯化鈉、0.6份二氧化錳、1.5份氧化鎂，在1100r/min的轉速下研磨40min，再與5份脫鹽水混合均勻，過濾，干燥，研磨至500目即得所述改性二氧化鈦。

本發明還提供了一種球面體壓電陶瓷的制備方法，包含如下步驟：

（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；