[發(fā)明專(zhuān)利]一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111572669.4
• 申請(qǐng)日: 2021-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114149261B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉增輝;萬(wàn)紅艷;李璟睿;楊豪;任巍;葉作光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/48
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/48;C04B35/64
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將PbO粉體和HfO₂粉體按照摩爾比為(1+x)：1稱(chēng)取，混合后進(jìn)行一次球磨，得到混合粉體；

其中，x＝0.04～0.05；

(2)將所述混合粉體在80～100℃下烘干、研磨和壓塊后，在800～880℃條件下保溫2～6h，得到預(yù)燒粉體；

(3)將所述預(yù)燒粉體依次進(jìn)行二次球磨、烘干、研磨、造粒和過(guò)篩，得到顆粒均勻的粉體；

(4)將所述顆粒均勻的粉體靜置12～24h，之后壓制成圓柱形坯體，將所述圓柱形坯體以1℃/min升溫至在240℃保溫2～5h，再以2℃/min升溫至在500～600℃保溫2～4h，得到一次燒結(jié)坯體；

(5)將一次燒結(jié)坯體埋入裝有與坯體組分相同粉料的坩堝中，將所述坩堝埋入裝有PbZrO₃埋料的中間層坩堝中，將所述中間層坩堝埋入裝有三氧化二鋁埋料的外層坩堝中，在空氣中進(jìn)行燒結(jié)；

其中，燒結(jié)條件為1100～1200℃燒結(jié)4～6h，爐冷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，在步驟(1)和步驟(3)中，球磨的介質(zhì)均為無(wú)水乙醇，料、鋯球和無(wú)水乙醇的質(zhì)量比均為1：2：(0.5～1.5)，球磨時(shí)間均為12～18h；

鋯球由直徑為8mm、5mm、3mm的球體按照3:5:2的質(zhì)量比混合而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，加入聚乙烯醇水溶液進(jìn)行造粒，聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為5％～10％；

聚乙烯醇水溶液的加入量為所述混合粉體質(zhì)量的6％～10％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，過(guò)篩目數(shù)為40目和80目，取中間料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中，在200～500MPa的壓強(qiáng)下壓制成圓柱形坯體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(5)中升溫速率均為3～5℃/min。

7.一種鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料，其特征在于，在室溫下的電致應(yīng)變?yōu)?.51％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉿酸鉛反鐵電陶瓷材料，其特征在于，在100～175℃溫度范圍內(nèi)，電致應(yīng)變?yōu)?.399％～0.492％。