[發明專利]一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010572000.4
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111848164B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 凌志遠;肖長柳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B35/493
• 分類號: C04B35/493;C04B35/634;C04B35/638;C04B41/88
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，其配方組成為：

0.1Pb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃-0.9Pb(Zr_0.48Ti_0.52)O₃+xMnCO₃，其中，MnCO₃占主晶相0.1Pb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃-0.9Pb(Zr_0.48Ti_0.52)O₃總質量的0.2~0.6%，即x為0.2~0.6%。

2.權利要求1所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將Pb₃O₄、TiO₂、ZrO₂、Yb₂O₃、Nb₂O₅和MnCO₃按化學計量比0.1Pb(Yb_0.5Nb_0.5)O₃-0.9Pb(Zr_0.48Ti_0.52)O₃+xMnCO₃配料，球磨混合均勻，烘干，過篩，煅燒，得到煅燒粉體；

（2）將煅燒粉體球磨混合均勻，烘干，加入粘結劑混均并過篩，干壓成型，得到陶瓷生坯；

（3）將陶瓷生坯排膠后在1250~1290℃下燒結2~3h，得到的陶瓷涂覆銀漿，燒銀，極化，得到鈮鐿鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷。

3.根據權利要求2所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，步驟（1）所述煅燒的條件為：800~900℃下煅燒3~4h。

4.根據權利要求2所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，步驟（3）所述極化的條件為：在100~140℃硅油中、3~4kV/mm直流電場下極化20~40min。

5.根據權利要求2所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，步驟（2）所述粘結劑為聚乙烯醇，所述粘結劑的加入量占煅燒粉體質量的1~1.5%。

6.根據權利要求2所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，步驟（1）和（2）所述過篩均指過60~80目篩。

7.根據權利要求2所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，步驟（1）和（2）所述球磨混合均勻的條件均為：以水為溶劑，氧化鋯球為球磨介質，其中料、球和水的質量比為1:2:1，在300~350rpm/min下球磨90~120min；

步驟（2）所述干壓成型的條件為：在20~40MPa的軸向壓力下保壓20~40s；

步驟（3）所述燒銀的條件為：700~800℃下燒制15~30min。

8.根據權利要求2所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷，其特征在于，步驟（3）所述排膠的條件為：在700~800℃保溫1~2h；步驟（1）和（2）所述烘干的條件均為：在100~130℃下干燥8~12h。

9.權利要求1所述一種高橫向諧振頻率溫度穩定性壓電陶瓷在功率器件中的應用。