[發(fā)明專利]一種通過3D打印制備具有周期性孔結構的PZT鐵電陶瓷的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010830457.0 | 申請日： | 2020-08-18 |
| 公開（公告）號： | CN112028628B | 公開（公告）日： | 2021-08-06 |
| 發(fā)明（設計）人： | 聶恒昌;賈繼才;董顯林;王根水 | 申請（專利權）人： | 中國科學院上海硅酸鹽研究所 |
| 主分類號： | C04B35/491 | 分類號： | C04B35/491;C04B35/622;C04B35/638;B33Y70/10;B33Y10/00 |
| 代理公司： | 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261 | 代理人： | 曹芳玲;鄭優(yōu)麗 |
| 地址： | 200050 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 通過 打印 制備 具有 周期性 結構 pzt 陶瓷 方法 | ||
1.一種通過3D打印制備具有周期性孔結構的PZT鐵電陶瓷的方法，其特征在于，包括：
（1）將PZT粉體和粘結劑分散于溶劑中，得到PZT漿料，所述粘結劑為聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、PVA和PVB中的至少一種；所述溶劑為醇類溶劑；所述粘結劑和溶劑總質量和PZT粉體的質量比為1:（15～45）；
（2）利用繪圖軟件設計得到具有周期性孔分布結構的陶瓷坯體模型；
（3）按照所述陶瓷坯體模型，通過打印針頭將PZT漿料擠出成纖維狀后，進行逐層打印和干燥，形成具有周期性孔結構的陶瓷坯體；
（4）將所得陶瓷坯體經(jīng)排膠和燒結，得到所述具有周期性孔結構的PZT鐵電陶瓷；
所述排膠的溫度為300～750℃，時間為1～5小時；
所述燒結的溫度為1000～1350℃，時間為0.5～5小時。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述PZT粉體為由PbTiO3與PbZrO3形成的固溶體或經(jīng)摻雜或者固溶改性的PZT體系，粒徑范圍為10 nm～20 μm。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙醇、甲醇、和甘油中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘結劑和溶劑的質量比為2:（1～5）。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述打印針頭的直徑為50μm～500μm。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述逐層打印的參數(shù)包括：打印速度為5～8 mm/s，打印壓強為2～5 bar，層厚為50μm～500μm，層數(shù)至少為3層。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥的溫度為50～90℃，時間為24小時以上。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述排膠的升溫速率為0.5～1℃/分鐘。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的方法，其特征在于，所述燒結的升溫速率為1～2℃/分鐘。
10.一種根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的方法制備的具有周期性孔結構的PZT鐵電陶瓷，其特征在于，所述PZT鐵電陶瓷的孔隙率為10～50%。
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