[发明专利]一种制备钛酸盐压电陶瓷粉体的环境协调型方法

摘要

本发明公开了一种制备钛酸盐压电陶瓷粉体的环境协调型方法，乳酸为螯合剂、膨化剂、造孔剂，采用水基溶胶-凝胶法，在常温下配制溶胶，溶胶调pH后，在80℃~160℃下真空浓缩或者常压除溶剂后得凝胶，凝胶在180℃~200℃下经过独特的膨化工艺和自燃途径后获得纳米自燃物，自燃物在550℃~600℃下预烧后得纳米粉体；取上述粉体，经过造粒、压片、排塑工序后，生坯片在超低温950℃~1025℃条件下1~2小时完成烧结得陶瓷片，在常温硅油中极化，静置后即获得钛酸盐压电陶瓷成品。本发明对当今压电陶瓷的生产工艺实现高质量，低耗能低成本及环境友好化的转型具有重要的实用价值，同时对于追求无团聚且具有超大比表面积的钛酸盐化合物应用领域有着重大的革新作用。

主权项

一种制备钛酸盐压电陶瓷粉体的环境协调型方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用绿色资源纯水作为唯一的溶剂，金属氧化物和碳酸盐为原料，或者金属氧化物替换为硝酸盐，视钛源的不同选用氢氟酸或浓硫酸或硝酸作为溶解剂，氨水或尿素为中和剂，硝酸铵为助燃剂，该硝酸铵由氨水和硝酸引入或者单独加入，钛源为钛酸四丁酯或偏钛酸、硫酸氧钛、硫酸钛、二氧化钛、四氯化钛之一或其组合，乳酸为螯合剂、膨化剂、造孔剂，采用水基溶胶‑凝胶法，在常温下配制溶胶，溶胶调pH后，在80℃~160℃下真空浓缩或者常压除溶剂后得凝胶，凝胶在180℃~200℃下经过独特的膨化工艺和自燃途径后获得纳米自燃物，自燃物在550℃~600℃下预烧0.5~1小时后得纳米粉体，粉体无团聚，呈薄层微孔状，薄层厚度＜10nm，具有较大的比表面积；（2）取上述粉体，经过造粒、压片、排塑工序后，生坯片在超低温950℃~1025℃条件下1~2小时完成烧结，即得相组成单一、微观结构极其致密的陶瓷片，晶粒大小约300nm~800nm，陶瓷片经过涂银，烧银后，在常温硅油中，施加1.5~3.5kV/mm的直流电场，极化10~20分钟，极化温度为常温~80℃，静置后即获得钛酸盐压电陶瓷成品。