[发明专利]一种微细压电陶瓷管的制备方法

权利要求书

1.一种微细压电陶瓷管的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将陶瓷粉体、分散剂、固化剂体系和水充分混合，得到高固相含量且低粘度的陶瓷浆料；

其中，陶瓷粉体占浆料体积的43vol％～55vol％；

2)将步骤1)得到的陶瓷浆料灌入模具中，该模具包括柱形阳模以及同轴套设在柱形阳模外的管形阴模，在一定温度下引发凝胶反应，得到强度大于10MPa的压电陶瓷管状体素坯并脱模；

3)将步骤2)中的压电陶瓷管状体素坯在恒温下固化、干燥、烧结、抛光打磨，得到微细压电陶瓷管。

2.根据权利要求1所述的微细压电陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述的固化剂体系为有机单体、交联剂、引发剂和催化剂，

其中，所述有机单体含量占混合浆料中水质量的10～45％，为能发生自由基聚合生成凝胶的有机单体小分子，选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和二甲基丙烯酸羟乙酯的一种；

所述交联剂含量占水质量的3～15％，为选自N，N′-亚甲基双丙烯酰胺和N，N’-(1，2-二羟乙烯基)双丙烯酰胺的一种，交联剂与有机单体质量比为1∶3～1∶10；

所述引发剂为选自过硫酸盐，选自过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸的一种，含量为10μg～30μg/100ml浆料；

所述催化剂为四甲基乙二胺，含量为20～50μl/100ml浆料；

3.根据权利要求1所述的微细压电陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的固化剂体系为大分子多糖凝胶，为琼脂、明胶和海藻酸盐中的一种，其中大分子多糖凝胶的含量为混合浆料中含水质量的3～10％。

4.根据权利要求3所述的微细压电陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述的固化剂体系采用海藻酸盐时，加入Ca²⁺溶液，使溶液中海藻酸盐和Ca²⁺的摩尔比为1∶1，所述的海藻酸盐为可溶性盐，包括海藻酸钠；Ca²⁺溶液为可溶性钙盐，为选自CaCl₂和Ca(NO₃)₂的一种。

5.根据权利要求1所述的微细压电陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述分散剂为选自聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、马来酸酐丙烯酸共聚物、柠檬酸铵、甲基氢氧化铵、偏磷酸钠中的一种；分散剂含量为陶瓷粉质量的0.2％～2％。

6.根据权利要求1所述的微细压电陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的陶瓷粉体包括钛酸铅、锆钛酸铅、铌酸铅、铌镁酸铅、铌镁锆钛酸铅、钛酸钡、铌酸锶钡、铌酸钾钠、钛酸铋钠和钛酸铋钾中的一种或其复合体系。

7.根据权利要求1所述的微细压电陶瓷管的制备方法，其特征在于，所述柱形阳模的直径为0.3～6mm，所述管形阴模的直径为0.8～8mm，所述模具由金属或塑料制成。