[發明專利]一種屏幕發聲用壓電陶瓷及制備方法

有效

• 申請號: 202010972228.2
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112047734B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 趙小波;彭大松;萬宇;王曉東;段連威
• 申請（專利權）人: 中科傳感技術（青島）研究院
• 主分類號: C04B35/493
• 分類號: C04B35/493;C04B35/634;C04B41/88;C04B35/64
• 代理公司: 暫無信息
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本發明公開了一種屏幕發聲用壓電陶瓷，包括以下列化學式I表示：(1?y)(0.65Pb(Zr_1?xTi_x)O₃?0.35Pb(Ni_0.33M_0.67)O₃)?yCa_1.9Ba_0.1Nb₂O₇+zCuO，所述M選自Nb、Ta和Sb中的任意一種，所述x、y和z均表示摩爾百分比，z為CuO所占化合物(1?y)(0.65Pb(Zr_1?xTi_x)O₃?0.35Pb(Ni_0.33M_0.67)O₃)?yCa_1.9Ba_0.1Nb₂O₇的摩爾百分比的數值，其中0.4＜x＜0.7，0.01＜y＜0.25，0＜z＜0.04本發明涉及壓電陶瓷技術領域。該屏幕發聲用壓電陶瓷的制備方法，S1、配料：S2、制備：S21、合成：S22、造粒：S23、壓制：S24、排膠：S25、燒結：S3、極化：S31、將陶瓷元件進行極化，以得到壓電陶瓷。

技術領域

本發明涉及壓電陶瓷技術領域，具體為一種屏幕發聲用壓電陶瓷及制備方法。

背景技術

智能手機正在向全面屏以及無孔化的方向發展，因此屏幕發聲激勵器廣受關注。相比于傳統受話器以及揚聲器，使用屏幕發聲激勵器，無需開孔，可以簡化工藝流程以及降低成本，并且提升手機美觀度。目前有兩種屏幕發聲技術，一種是基于電磁振動原理，另外一種是基于壓電效應。由于具有厚度小、功耗低、無電磁干擾以及對音腔要求低等優點，壓電式屏幕發聲技術應用前景佳。

壓電式屏幕發聲激勵器核心元件是多層壓電陶瓷，所使用的壓電陶瓷材料特性將直接影響激勵器的最終電聲性能。目前市場上主要使用低溫燒結的PZT-5H系列壓電陶瓷來制作激勵器。PZT-5H系列壓電陶瓷具有較高的壓電系數d33和機械耦合系數Kp，但是居里溫度Tc較低，另外，其燒結溫度一般低于950℃，這樣可以在制備多層陶瓷時可以使用價格較低的純Ag作為內電極，從而降低器件的整體成本。

在智能手機組裝和生產過程中，需要進行回流焊工藝，所涉及的最高溫度超過250℃，同時也超過PZT-5H系列壓電陶瓷的居里溫度，因此壓電陶瓷容易發生退極化，從而使激勵器發生失效，而目前這一問題并沒有得到很好的解決。因此針對屏幕發聲應用，迫切需要開發一種兼具高壓電性能、低燒結溫度以及高居里溫度的新型壓電陶瓷材料。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種屏幕發聲用壓電陶瓷及制備方法，解決了在智能手機組裝和生產過程中，需要進行回流焊工藝，所涉及的最高溫度超過250℃，同時也超過PZT-5H系列壓電陶瓷的居里溫度，因此壓電陶瓷容易發生退極化，從而使激勵器發生失效的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種屏幕發聲用壓電陶瓷，包括以下列化學式I表示：(1-y)(0.65Pb(Zr1-xTix)O3-0.35Pb(Ni0.33M0.67)O3)-yCa1.9Ba0.1Nb2O7+zCuO，其特征在于：所述M選自Nb、Ta和Sb中的任意一種，所述x、y和z均表示摩爾百分比，所述z為CuO所占化合物(1-y)(0.65Pb(Zr1-xTix)O3-0.35Pb(Ni0.33M0.67)O3)-yCa1.9Ba0.1Nb2O7的摩爾百分比的數值，其中0.4＜x＜0.7，0.01＜y＜0.25，0＜z＜0.04。

優選的，所述x、y和z，其中0.47≤x≤0.62，0.02≤y≤0.18，0.01≤z≤0.03。

優選的，所述M為Nb。

優選的，所述壓電陶瓷處于三方和四方相共存狀態。