[发明专利]一种球面体压电陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种球面体压电陶瓷及其制备方法，包括如下步骤：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；过滤烘干，将粉料于900~1100℃预烧，再用行星球磨机球磨；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；干压成型制成所需尺寸的球面体压电陶瓷坯体；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，再进行抛光，即得所述的球面体压电陶瓷。本发明能够解决因外力造成对压电陶瓷体的损伤，有利于降低生产成本和不良率，具有优异的压电性能。

技术领域

本发明涉及压电陶瓷技术领域，具体涉及一种球面体压电陶瓷及其制备方法。

背景技术

压电陶瓷是一种新兴的陶瓷材料，迄今已有一百多年的发展历史。 上世纪中期，PZT 系压电陶瓷的发明，促进了电子技术的飞速发展，从而使各种电子产品出现在我们的面前，压电陶瓷作为其内部精密的元件，可以将电能转换成机械能或者将机械能转换成电能，在电子产品中起到了关键作用。

目前的球面体压电陶瓷的制备方法，经过机械磨外圆、机械磨平面、机械铣拋凸面、机械铣抛凹面对陶瓷体的损伤大，导致产品不良率高，对后期的产品电性能有一定的风险，且介电性能不能满足需求。

发明内容

本发明提供一种球面体压电陶瓷及其制备方法，所述的球面体压电陶瓷本无需经过过多的机械加工，具有优异的介电性能。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

一种球面体压电陶瓷，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。

优选的，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。

最优选的，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。

优选的，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。

最优选的，所述改性二氧化钛的制备方法为：将6份硝酸银溶在6份氨水中，加入8份金红石型二氧化钛，超声处理20min，过滤，放入球磨机内，加入0.7份碳酸钙、0.6份碳纤维、1份氯化钠、0.6份二氧化锰、1.5份氧化镁，在1100r/min的转速下研磨40min，再与5份脱盐水混合均匀，过滤，干燥，研磨至500目即得所述改性二氧化钛。

本发明还提供了一种球面体压电陶瓷的制备方法，包含如下步骤：

（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；