[发明专利]一种大尺寸夹心梯度结构的热释电陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸夹心梯度结构的热释电陶瓷，其特征在于：包括上层、下层和中间层，其特征在于：上层和下层为致密层，中间层为隔热层，隔热层为多孔结构，所述热释电陶瓷为圆形薄片，直径为30-50mm、厚度为70-100um；所述隔热层的孔隙率在纵向呈梯度变化；

热释电陶瓷的制备步骤如下：

（1）将锆钛酸铅粉体、溶剂和不同含量的造孔剂分别混合，然后加入锆球搅拌均匀，再加入胶粘剂继续搅拌，制备得到一系列造孔剂含量不同的流延浆料；

（2）将步骤（1）制备的流延浆料分别在玻璃板上流延，流延后平放静置，待条带干燥后，获得造孔剂含量不同的流延带；

（3）将步骤（2）制备的造孔剂含量不同的流延带按要求进行叠放，对叠放的流延带先进行热压成型，然后通过冷等静压成型制得陶瓷厚膜生坯；

（4）将步骤（3）制备的陶瓷厚膜生坯采用两次热压烧结法进行烧结，冷却之后得到热释电陶瓷；

所述步骤（1）中造孔剂为碳酸铵或碳酸氢铵，锆钛酸铅粉体与造孔剂的质量比为100：(0-8)；

所述步骤（3）中隔热层的流延带叠加层数为3-5层；

所述步骤（3）中流延带的叠放要求为上层和下层选用无造孔剂的流延带，隔热层中按流延带中造孔剂含量逐渐升高进行铺放；冷等静压成型过程中的压强为255-300MPa；

所述步骤（4）中两次压力烧结的工艺为：首先在550-650℃的温度下烧结时间30-60min，升温速率为0.5-2℃/min；随后将温度升温至850-960℃，升温速率为2-5℃/min，烧结时间30-60min，之后自然降至室温；第二次压力烧结温度为1100-1180℃，升温速率为1-3℃/min，烧结时间30-60min；两次压力烧结过程中陶瓷厚膜生坯单位面积上施加的压力为500-1300N。

2.根据权利要求1所述大尺寸夹心梯度结构的热释电陶瓷，其特征在于：所述步骤（1）中溶剂为质量比为（1.2-1.6）:1的甲苯和乙醇的混合溶剂，混合溶剂与锆钛酸铅粉体的质量比为（2-3.5）：1。

3.根据权利要求1所述大尺寸夹心梯度结构的热释电陶瓷，其特征在于：所述步骤（2）中流延工艺的流延速率为15-30cm/min。