[发明专利]压电陶瓷坯膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电陶瓷坯膜的制备方法，尤其是涉及一种超薄型压电陶瓷高致密度坯膜的制备方法。

背景技术

压电陶瓷是一种可实现机械能与电能相互转换的功能材料，被广泛应用于军事、交通、商业和医疗领域。压电陶瓷坯膜的制备工艺过程中，坯片成型是很重要的工艺之一。随着压电陶瓷器件薄型化的发展，要求坯膜越来越薄，超薄坯片的制备方法是很关键的问题。目前，制备压电陶瓷坯膜的方法主要有流延成型法和轧膜成型法。流延成型法的设备昂贵，同时要制备高性能的浆料，制作成本高，受浆料中固体含量的影响，制品烧制时收缩大，成品率降低，其坯膜致密度、压电性能均没有轧膜成型法得到的坯膜好。目前，由于轧膜成型法采用的设备较廉价，其工艺简单，制备成本低，所以普遍还是采用轧膜成型法来制备压电陶瓷坯膜。但已有的轧膜成型法不能制备厚度小于0.1mm的压电陶瓷坯膜，所制成的最薄压电陶瓷坯膜的厚度也大于0.1mm，甚至大于0.2mm，且致密度较低，难以达到压电陶瓷器件薄型化的要求，而且影响压电产品的压电性能及介电性能的提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超薄型、高致密压电陶瓷坯膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种压电陶瓷坯膜的制备方法，依次步骤为：在压电陶瓷粉料中加入粘结剂，粗轧、精轧和冲片，其创新点在于：所述粘结剂加入量为压电陶瓷粉料的15～25％重量百分比，加入粘结剂的粉料在20～30℃温度混合和粗轧4～8小时，制成粗轧坯带，切割成坯片并用塑料膜包装好备用，然后在20～30℃温度精轧1～2小时，制成精轧坯带并用塑料膜包装好备用，最后经过冲片制成压电陶瓷坯膜。

作为本发明的一种改进，所述粘结剂加入量为压电陶瓷粉料的15～20％重量百分比，加入粘结剂的粉料在25～30℃温度混合和粗轧6～8小时，制成粗轧坯带，切割成坯片并用塑料膜包装好备用，然后在25～30℃温度精轧1～2小时，制成精轧坯带并用塑料膜包装好备用，最后经过冲片制成压电陶瓷坯膜。

作为本发明的另一种改进，所述粘结剂加入量为压电陶瓷粉料的18～25％重量百分比，加入粘结剂的粉料在23～28℃温度混合和粗轧6～8小时，制成粗轧坯带，切割成坯片并用塑料膜包装好备用，然后在22～28℃温度精轧1～2小时，制成精轧坯带并用塑料膜包装好备用，最后经过冲片制成压电陶瓷坯膜。

作为本发明的进一步改进，所述粘结剂各组分重量百分比为：聚乙烯醇5～20％，甘油3～10％，乙醇0～10％，蒸馏水余量。

本发明采用轧膜成型法制备压电陶瓷坯膜，使用普通轧膜机就可以满足工艺要求，其加工流程简单，制造成本低廉。本发明在压电陶瓷粉料中加入所述组分的粘结剂，通过所述的粗轧和精轧，制成的压电陶瓷坯膜厚度为0.05～0.1mm，达到超薄型坯膜的要求。与已有压电陶瓷坯膜厚度大于0.1mm或大于0.2mm相比，具有显著的优点。广泛用于压电陶瓷电声转换器及其它压电电子产品。

具体实施方式

本发明的一种压电陶瓷坯膜的制备方法，依次步骤为：在压电陶瓷粉料中加入粘结剂，粗轧、精轧和冲片，其创新点在于：所述粘结剂加入量为压电陶瓷粉料的15％～25％重量百分比，在20～30℃温度下，加入粘结剂的粉料在轧膜机中混合和粗轧，经过4～8小时，得到厚度为2mm左右的粗轧坯带，切割成5×8cm的坯片，用塑料膜包装好备用，然后在20～30℃温度下，将上述制备的坯片在精轧膜机中精轧，并逐渐减小精轧膜机两辊的间距，经过1～2小时的精轧得到厚度为0.05～0.1mm的精轧坯带，用塑料膜包装好备用，最后将精轧坯带用冲片机冲片，制成所需尺寸的压电陶瓷坯膜。

采用塑料膜包装好粗轧坯带或精轧坯带，以防止水份的挥发。

所述压电陶瓷坯膜制备方法最佳选用以下两种方法：

一种制备方法是所述粘结剂加入量为压电陶瓷粉料的15～20％重量百分比，在25～30℃温度下加入粘结剂的粉料在轧膜机中混合和粗轧6～8小时，得到厚度为2mm左右的粗轧坯带，切割成5×8cm的坯片，用塑料膜包装好备用，然后在25～30℃温度下，将上述制备的坯片在精轧膜机中精轧，并逐渐减小精轧膜机两辊的间距，经过1～2小时的精轧得到厚度为0.05～0.1mm的精轧坯带，用塑料膜包装好备用，最后将精轧坯带用冲片机冲片，制成所需尺寸的压电陶瓷坯膜。用这种制备方法制成的压电陶瓷坯膜致密度最大，其介压性能、压电性能最好。