[發明專利]一種無鉛壓電陶瓷、霧化片及制備方法

有效

• 申請號: 202110323683.4
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113121215B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 李智敏;羅豐;閆養希;張東巖;張茂林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622;C04B35/634;B05B17/06
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種用于霧化片的無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述無鉛壓電陶瓷包括化學式(1-x)Bi(Fe_1-2aMn²⁺_aMn⁴⁺_a)O₃-xBaTiO₃，Bi(Fe_1-2aMn²⁺_aMn⁴⁺_a)O₃表示的氧化物以及BaTiO₃表示的氧化物為主成分，所述x表示摩爾百分比，a表示取代Fe原子的Mn原子的量，取值范圍為0.25≤x≤0.3，0.001≤a≤0.005。

2.根據權利要求1所述的無鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述無鉛壓電陶瓷進一步含有副成分，所述副成分包括：bLa₂O₃+cLi₂CO₃+dZnO+eNb₂O₅，其中，所述b、c、d以及e均表示摩爾百分比，0≤b≤0.0005，0≤c≤0.001，0≤d≤0.001，0≤e≤0.0005。

3.根據權利要求1-2任一項所述的用于霧化片的無鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

步驟1，以Bi₂O₃、Fe₂O₃、MnO₂、MnO、BaCO₃、TiO₂粉體為原料，各種原料按照化學式(1-x)Bi(Fe_1-2aMn²⁺_aMn⁴⁺_a)O₃-xBaTiO₃設定值進行稱量配料；

步驟2，將配料放置于培養皿中烘干，并進行球磨和高溫固相合成，得到具有鈣鈦礦相結構的粉體；

步驟2，將合成之后的粉體進行造粒、篩選后，得到待干壓粉體；

步驟3，使用特制的環形模具對所述待干壓粉體進行干壓，得到陶瓷生坯；

步驟4，將所述環形陶瓷生坯進行排膠和高溫固相燒結，得到霧化片用BF-BT無鉛壓電陶瓷樣品；

步驟5，將所述霧化片用BF-BT無鉛壓電陶瓷樣品進行打磨和拋光，拋光后進行燒銀和極化，得到用于霧化片的無鉛壓電陶瓷。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟2之前，所述制備方法還包括：

將La₂O₃、Li₂CO₃、ZnO和Nb₂O₅作為輔料，按照bLa₂O₃+cLi₂CO₃+dZnO+eNb₂O₅設定稱重配備輔料，b、c、d以及e均表示摩爾百分比，0≤b≤0.0005，0≤c≤0.001，0≤d≤0.001，0≤e≤0.0005；

將所述輔料放入配料中。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2.1，將配料進行球磨和烘干處理，得到混合干粉；

其中，所述球磨處理的轉速為280-350r/min，時間為6-12h，球磨介質為無水乙醇；無水乙醇的用量為：每克待球磨粉料要加入0.7ml～1.2ml無水乙醇，球料質量比為(1～2)：1；所述烘干處理的溫度為60-80℃，時間為1-3h；

步驟2.2，將混合干粉于大氣氣氛下700℃～850℃下恒溫煅燒3h～6h；其中，升溫速率為5℃/min；

步驟2.3，將煅燒后的混合干粉置于空氣中自然冷卻，得到BF-BT高溫合成粉料；

步驟2.4，將BF-BT高溫合成粉料執行步驟2.1中的球磨和烘干，得到具有鈣鈦礦相結構的粉體。