[发明专利]一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法

权利要求书

1.一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于其具体步骤如下：

1)制备前驱体溶液

采用溶胶凝胶法，将金属盐溶于冰乙酸中，把混合溶液加热至金属盐溶解，得到无色澄清溶液，冷却到室温得到溶液A，将金属醇盐加入到醇溶剂中，磁力搅拌后，加入稳定剂回流，冷却后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后再回流，得到前驱体溶液；

2)制备前驱体溶胶

将前驱体溶液蒸发浓缩至浓度为20％～60％，得到前驱体溶胶；

3)制备前驱体粉末

将原料混合，经球磨，在高温反应，得到前驱体粉末；

4)制备前驱体粉末和前驱体溶胶混合物

将前驱体溶胶与前驱体粉末混匀，经超声分散，密封好后陈化，得到前驱体粉末和前驱体溶胶混合物；

5)压力挤出

将前驱体粉末和前驱体溶胶混合物倒入模具中，加压挤出成型，得到生坯纤维；

6)热处理

将生坯纤维老练后烘干，再进行热处理，得到压电陶瓷纤维。

2.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤1)中，所述溶解的温度为65～85℃。

3.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤1)中，所述回流的温度为70～80℃，回流的时间为1～2h；所述再回流的温度可为80～120℃，再回流的时间可为1～2h；所述前驱体溶液的浓度可为0.2～0.5mol/L。

4.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤2)中，所述蒸发浓缩的条件为将前驱体溶液在50～70℃油浴条件下蒸发浓缩。

5.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤3)中，所述球磨的时间为12～24h；所述高温反应的温度可为1000～1340℃，高温反应的时间可为2～12h，升温速率可为3～5℃/min。

6.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤4)中，所述前驱体溶胶和前驱体粉末的摩尔比为5～12∶1。

7.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤4)中，所述超声分散的时间为1～2h，所述密封好后陈化的时间为24h。

8.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤5)中，所述模具的挤出孔形状和孔径根据需要决定，所述挤出孔为圆形、椭圆形或矩形，所述加压的压力可为30～60MPa。

9.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤6)中，所述烘干的温度为60～80℃。

10.如权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的压力挤出成型方法，其特征在于在步骤6)中，所述热处理的方法为：将烘干后的生坯纤维置于坩埚中进行热处理，所述热处理过程分为：(1)预烧：以0.2～1℃/min的升温速率，从室温升至220～270℃后保温25～35min，接着以0.5～1℃/min的升温速率加热至380～420℃后保温45～70min，最后以2℃/min的速率加热到650～700℃保温45～70min，然后随炉冷却到室温；(2)烧结：预烧后的纤维以3～5℃/min的升温速率加热至800～1300℃，得到压电陶瓷纤维。