[发明专利]铌酸锶钾无铅致密织构陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种铌酸锶钾无铅致密织构陶瓷，其特征在于，所述的铌酸锶钾无铅致密织构陶瓷以针状铌酸锶钾微晶粉体、助烧剂、有机溶剂和粘结剂为原料；所述针状铌酸锶钾微晶粉体是以碳酸锶、五氧化二铌和氯化钾为原料，通过熔盐法制备而成，其中碳酸锶与五氧化二铌的摩尔比为1:1.25，氯化钾为碳酸锶和五氧化二铌混合物重量的1.5倍；助烧剂采用三氧化二铋，为针状铌酸锶钾微晶粉体重量的4～8%；有机溶剂由重量比为2:1的甲苯和酒精配制而成，为针状铌酸锶钾微晶粉体重量的50～60％，粘结剂为陶瓷粉体粘结剂，为针状铌酸锶钾微晶粉体重量的30～45％。

2.如权利要求1所述铌酸锶钾无铅致密织构陶瓷的制备方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1：制备铌酸锶钾微晶粉体；所述制备铌酸锶钾微晶粉体的具体过程是：

a．将分析纯的碳酸锶、五氧化二铌粉末混合后，加入氯化钾粉末，得到铌酸锶钾微晶的原料混合物；

b．将铌酸锶钾微晶的原料混合物置于聚乙烯球磨罐中，加入无水乙醇在球磨机上球磨12h，得到铌酸锶钾微晶湿料；所述无水乙醇与铌酸锶钾微晶的原料混合物的重量比为1.5:1；将球磨后的铌酸锶钾微晶湿料置于烘箱内，在50℃下烘干；将烘干的粉料研磨；将研磨后的粉料置于刚玉坩埚中，以5℃/min的升温速率升温至1150℃，并保温6h，对研磨后的粉料进行煅烧；煅烧后随炉冷却至室温，得到煅烧后的粉料；

c．煅烧后的粉料在100℃的蒸馏水中反复洗涤并过滤，直至在滤液中检测不出Cl^-；在60℃下烘干洗涤后的粉料，得到针状铌酸锶钾微晶粉体；

步骤2：制备铌酸锶钾无铅致密织构陶瓷；所述制备铌酸锶钾无铅致密织构陶瓷的具体过程是：

a．将针状铌酸锶钾微晶粉体、助烧剂、粘结剂和有机溶剂按重量配比并混合均匀，球磨24小时后，得到浆料；所述的助烧剂采用三氧化二铋，为针状铌酸锶钾微晶粉体的重量的4～8%；所述的有机溶剂由重量比为2:1的甲苯和酒精配成，为针状铌酸锶钾微晶粉体重量的50～60％；粘结剂为陶瓷粉体粘结剂，为针状铌酸锶钾微晶粉体重量的30～45％；

b．过滤后的浆料通过流延机采用常规方法进行流延，得到膜片；流延工艺参数为：刮刀高度为20～30μm，流延机三个烘干区的温度分别为：50～65℃、70～80℃和60～75℃；

c．将得到的膜片在室温条件下放置24小时后，通过叠压机进行叠压；叠压机参数为上压台温度40～50℃，下压台温度为40～50℃，压力为1100～1500PSI；

d．对叠压后的膜片在压力机中进行等静压；等静压的最大压力为4000～7000PSI，时间为3000～4000秒，水温为60～70℃；

e．等静压后的膜片经切割机切割成所需尺寸的素坯样片；排胶时，将所述素坯样片从室温在6h升温至200℃，并保温2h；当保温结束后继续在10h升温至500℃；当素坯样片的温度达到500℃后，在8h20min内将所述素坯样片升温至600℃，并保温4h；保温结束后，经过10h的降温，使所述素坯样片的温度达到20℃，得到排胶后的样片；

f．将排胶后的样片置于马弗炉内，在1200～1300℃条件下预烧2～4h；预烧后以2℃/min降温至500℃，然后随炉温冷却到室温；当所述排胶后的样片冷却到室温后，以5℃/min的升温速率将马弗炉升温至1350℃，对所述排胶后的样片烧结2～6h，得到烧结后的样片；

g．烧结后的样片经打磨，抛光后进行密度、微观结构以及织构度测试。