[发明专利]一种球面体压电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种球面体压电陶瓷，其特征在于，所述球面体压电陶瓷由以下重量份原料组成：60~80份四氧化三铅、2~4份氧化镍、1~3份氧化钕、0.1~6份碳酸钡、0.1~5份碳酸锶、0.1~0.9份五氧化二铌、0.1~0.8份五氧化二锑、16~25份二氧化锆、8~15份改性二氧化钛；

所述改性二氧化钛的制备方法为：将4~8份硝酸银溶在4~8份氨水中，加入6~10份金红石型二氧化钛，超声处理10~30min，过滤，放入球磨机内，加入0.4~1份碳酸钙、0.5~0.9份碳纤维、0.5~1.5份氯化钠、0.4~0.8份二氧化锰、1~2份氧化镁，在1000~1200r/min的转速下研磨30~50min，再与4~6份脱盐水混合均匀，过滤，干燥，研磨至400~600目即得所述改性二氧化钛；

所述球面体压电陶瓷的制备方法为：

（1）按照配比称取原料，将配好的粉料以去离子水和氧化锆球为研磨介质，采用行星球磨机球磨混合；

（2）过滤烘干，将粉料于900~1100℃预烧，预烧后的料体再次用行星球磨机球磨；

（3）再次过滤烘干，在粉料中加入8~12wt%的聚乙烯醇溶液进行造粒；

（4）造粒后装料至模具中，干压成型制成所需尺寸的球面体压电陶瓷坯体，所述模具尺寸为D=21mm，R=22mm，T=1.1mm；

（5）将球面体压电陶瓷坯体装进同球面体压电陶瓷坯体尺寸一致的氧化铝坩埚内，上方再放置质量为30~50g的球面体压电陶瓷坯体，一同装进排胶烧结匣钵内排胶烧结，匣钵尺寸为L=115mm，B=115mm，H=50mm；

（6）排胶烧结完成得到所需球面体压电陶瓷粗糙体，进行抛光，即得所述的球面体压电陶瓷。

2.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述球面体压电陶瓷由以下重量份原料组成：65~75份四氧化三铅、2~3份氧化镍、1~2份氧化钕、0.1~1份碳酸钡、0.2~2份碳酸锶、0.2~0.7份五氧化二铌、0.2~0.6份五氧化二锑、18~22份二氧化锆、9~14份改性二氧化钛。

3.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述球面体压电陶瓷由以下重量份原料组成：70份四氧化三铅、2.5份氧化镍、1.5份氧化钕、0.5份碳酸钡、0.6份碳酸锶、0.4份五氧化二铌、0.45份五氧化二锑、20份二氧化锆、10份改性二氧化钛。

4.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述步骤（1）中料体：球：水=1：2~4：0.5~1.5。

5.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述步骤（1）、（2）中球磨转速为300~400r/min，球磨时间为3~5h。

6.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述步骤（3）中聚乙烯醇溶液的质量分数为15~25wt%。

7.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述步骤（4）中干压成型压力为10~14MPa，保压时间为4~6秒。

8.根据权利要求1所述的球面体压电陶瓷，其特征在于，所述步骤（5）中排胶温度为500~600℃，保温时间为1.5~2.5h；所述烧结温度为1150~1310℃，保温1.5~3h。