[发明专利]一种压电陶瓷材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种压电陶瓷材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：红丹粉65.4%、二氧化锆16.2%、二氧化钛12%、碳酸钡3%、二氧化锡0.6%、五氧化二铌2.7%、二氧化锌0.05%、二氧化锰0.08%、二氧化铬0.02%、二氧化铈0.04%。

2.一种权利要求1所述压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）称量以下物料：红丹粉65.4%、二氧化锆16.2%、二氧化钛12%、碳酸钡3%、二氧化锡0.6%、五氧化二铌2.7%、二氧化锌0.05%、二氧化锰0.08%、二氧化铬0.02%、二氧化铈0.04%，用精度为0.001g分析天平进行称重；

步骤2）混合均匀后进行球磨：将步骤1）配制的原料于滚动球磨机中混料，采用加水湿磨，球、原料、水的质量比例为：2:1:0.6，球磨24小时，筛除球得到粉料、烘干；

步骤3）预烧：将步骤2）烘干后的粉料在650℃保温1～2小时后，再在850℃再保温2小时，预烧形成合成料；

步骤4）球磨破碎：采用滚动球磨机加水湿磨，球、合成料、水的质量比例为：2:1:0.6，球磨时间为24小时，筛除球，得到压电陶瓷材料。

3.一种应用权利要求1所述的压电陶瓷材料制成超声波清洗用压电振子。

4.一种应用权利要求1所述的压电陶瓷材料制成超声波清洗用压电振子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）制粒：在压电陶瓷材料粉料中加入粉料质量5%的粘合剂，搅拌均匀，采用喷雾式制粒；

步骤2）成型：采用干压成型制成坯体，成型压强为1.5～2吨/cm²；

步骤3）排塑：将步骤2）所述坯体在850℃保温1小时，升温速度为75℃/小时，然后排塑；

步骤4）烧成：将排塑后的坯体在烧成温度为1150℃～1250℃保温2小时，冷却后形成压电陶瓷片打磨至合适尺寸；

步骤5）上电极：在合适尺寸的所述压电陶瓷片上设置一层1～2微米金属薄膜；

步骤6）极化：极化是对步骤5）制备的压电陶瓷片半成品施加3KV/mm强直流电场，使之具有压电性能，制成超声波清洗用压电振子。