[發(fā)明專利]一種高性能壓電陶瓷的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210933958.0
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN115340377B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 李茂洪
• 申請（專利權）人: 李茂洪
• 主分類號: C04B35/493
• 分類號: C04B35/493;C04B41/88
• 代理公司: 中山市捷凱專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 44327
• 代理人: 黃俊佳

1.一種高性能壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：所述高性能壓電陶瓷的化學通式為：Pb_nSr_m(Mg_1/3Nb_2/3)_zZr_yTi_xO₃+g%CeO₂+h%PbO+b%CuO+d%Nb₂O₅；

n、m、x、y、z表示相應元素的摩爾分數,式中z+y+x=1,n+m=1；

g%、h%、b%、d%表示相應材料所占Pb_nSr_m(Mg_1/3Nb_2/3)_zZr_yTi_xO₃的質量百分比；

其中：0.927≤n≤0.976，0.024≤m≤0.073，0.15≤z≤0.30，0.25≤y≤0.40，0.40≤x≤0.60，0.4≤g≤0.7，0.1≤h≤0.3，0.1≤b≤0.3，0.1≤d≤0.3；

所述高性能壓電陶瓷的制備方法包括以下步驟：

1）以Pb₃O₄、MgO、Nb₂O₅為原料，按Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃的配比混勻，在1000℃-1200℃的溫度下保溫2-4小時合成Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃；

2）以Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃、SrCO₃、TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅、CeO₂、PbO、CuO為原料，按Pb_nSr_m(Mg_1/3Nb_2/3)_zZr_yTi_xO₃+g%CeO₂+h%PbO+b%CuO+d%Nb₂O₅的配比混勻，在850℃-900℃下保溫3-4小時后得到Pb_nSr_m(Mg_1/3Nb_2/3)_zZr_yTi_xO₃+g%CeO₂+h%PbO+b%CuO+d%Nb₂O₅混合粉料；

3）將Pb_nSr_m(Mg_1/3Nb_2/3)_zZr_yTi_xO₃+g%CeO₂+h%PbO+b%CuO+d%Nb₂O₅混合粉料細磨3-4h，再加入5-8wt%的粘結劑、造粒，壓成圓片、進行燒結，燒結溫度為850-950℃，預燒結的保溫時間為2-4h，得陶瓷樣品；

4）將陶瓷樣品進行極化，得到所述高性能壓電陶瓷。

2.根據權利要求1所述的高性能壓電陶瓷制備方法，其特征在于，步驟4）中，所述極化步驟包括:在所述陶瓷樣品上被銀，并經500-800℃燒銀5-10分鐘,以鍍上電極，將鍍上電極的所述陶瓷樣品放入硅油或者在空氣環(huán)境中,施加2-3kV/mm的直流電，以進行極化，極化時間為5-20分鐘。

3.根據權利要求1所述的一種高性能壓電陶瓷的制備方法，其特征在于：所述高性能壓電陶瓷的密度＞7.85g/cm³。