[发明专利]一种陶瓷材料及其制备方法、压电陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，且特别涉及一种陶瓷材料及其制备方法、压电陶瓷。

背景技术

压电陶瓷是一种能够将电能和机械能相互转化的功能性陶瓷材料。该材料在外电场作用下会产生应变，而在机械力作用下材料内部的正负电荷中心发生相对位移，从而在材料的两极产生相反电荷。压电陶瓷一般是铁电体，在居里温度附近压电性会消失。对于需要在高温环境工作的压电陶瓷，要求其有较高的居里温度。

铋层状陶瓷材料极化后可制成具有超高居里温度(550℃～950℃)的压电陶瓷。因此，铋层状陶瓷材料的制备对其后期制备的压电陶瓷的性能有非常重要的影响。但铋层状陶瓷材料目前的制备工艺复杂，且只能获得形状简单、规则的陶瓷材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷材料的制备方法，该制备方法能够简捷高效的生产任意形状的陶瓷材料。

本发明的另一目的在于提供一种陶瓷材料，采用上述的制备方法制得，该陶瓷材料的织构化结构更好，具有较好的各向异性。

本发明还提供了一种压电陶瓷，由上述陶瓷材料通过极化制得。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种陶瓷材料的制备方法，其包括：将由模板晶粒制作的悬浮液进行电泳沉积得到生坯，对生坯进行烧结。

本发明提出一种陶瓷材料，采用上述制备方法制得。

本发明提出一种压电陶瓷，由上述陶瓷材料通过极化制得。

本发明实施例的陶瓷材料及其制备方法、压电陶瓷的有益效果是：利用制备好的模板晶粒并将其配成悬浮液，通过电泳沉积将模板晶粒定向的吸附到导电材料上，形成取向度较高的生坯。再将生坯进行烧结，使生坯的结构更为紧凑，致密度更高，织构化程度更好。同时，烧结过程使得生坯内含有的溶剂以及其他杂质成分得到有效去除，模板晶粒的颗粒间结合强度增强，陶瓷材料机械强度得到提高。由于该陶瓷材料具备较好的各向异性，因此，由该陶瓷材料制备的压电陶瓷，满足压电陶瓷领域对于压电陶瓷应具备高灵敏性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的电泳沉积装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1中制备的陶瓷材料表面的扫描电子显微镜图；

图3为本发明实施例1中制备的陶瓷材料与市购非织构化陶瓷材料的X射线衍射图；

图4为本发明实施例2提供的电泳沉积装置的结构示意图；

图5为本发明实施例2中制备的陶瓷材料表面的扫描电子显微镜图；

图6为本发明实施例2中制备的陶瓷材料与市购非织构化陶瓷材料的X射线衍射图；

图7为本发明实施例3提供的电泳沉积装置的结构示意图；

图8为本发明实施例3中制备的陶瓷材料表面的扫描电子显微镜图；

图9为本发明实施例3中制备的陶瓷材料与市购非织构化陶瓷材料的X射线衍射图；

图10为本发明实施例4提供的电泳沉积装置的结构示意图；

图11为本发明实施例4中制备的陶瓷材料表面的扫描电子显微镜图；

图12为本发明实施例4中制备的陶瓷材料与市购非织构化陶瓷材料的X射线衍射图。

图标：100-电泳沉积装置；102-第一电极；104-第二电极；106-模板晶粒；200-电泳沉积装置；202-第一电极；204-第二电极；206-模板晶粒；300-电泳沉积装置；302-第一电极；304-第二电极；306-模板晶粒；400-电泳沉积装置；402-第一电极；404-第二电极；406-模板晶粒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例中提到的“平行”，并不是指绝对的平行，可以有适当的倾斜。

下面对本发明实施例的陶瓷材料及其制备方法、压电陶瓷进行具体说明。

一种陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

将由模板晶粒制作的悬浮液进行电泳沉积得到生坯，对生坯进行烧结。