[发明专利]一种碱激发粉煤灰矿渣压电传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，包括：

将粉煤灰和矿渣按质量比为7:3的比例混合后搅拌，获得灰体混合物，依次在所述灰体混合物中加入碱激发剂和PZT粉末并搅拌均匀，获得第一压电混合物；

依次对所述第一压电混合物进行模具成型、脱模和养护处理后，获得片状结构的第二压电混合物；

对所述第二压电混合物进行表面处理后，将导电银浆均匀涂覆在所述第二压电 混合物片状结构的顶面和底面，继而放置在二甲基硅油中极化，获得第一压电片；

将一片所述第一压电片的正极面与双面柔性电路板的一面连接，继而将所述双面柔性电路板的另一面与另一片所述第一压电片的负极面连接，获得第二压电片；

将所述第二压电片嵌入预设的壳体中，获得所述碱激发粉煤灰矿渣压电传感器。

2.如权利要求1所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，所述在所述灰体混合物中加入碱激发剂和PZT粉末并搅拌均匀，获得第一压电混合物，具体为：

在所述灰体混合物中加入碱激发剂混合搅拌4min，再加入PZT粉末混合搅拌3min得到第一压电混合物。

3.如权利要求2所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，依次对所述第一压电 混合物进行模具成型、脱模和养护处理，获得片状结构的第二压电混合物，具体为：

将所述第一压电混合物注入到模具中，并施加30-50MPa的压力直至成型，制得成型的压电混合物，将所述成型的压电混合物脱模后，在温度为20℃的环境下养护72-96小时，制得所述第二压电混合物。

4.如权利要求3所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，对所述第二压电混合物进行表面处理，具体为：

将所述第二压电混合物进行打磨抛光，制得直径为20mm，厚度为2mm的压电圆片。

5.如权利要求1所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，所述将一片所述第一压电片的正极面与双面柔性电路板的一面连接，继而将所述双面柔性电路板的另一面与另一片所述第一压电片的负极面连接，获得第二压电片，具体为：

将一片所述第一压电片的正极面刷上导电银胶，继而与所述双面柔性电路板的一面粘合，紧接着将所述双面柔性电路板的另一面刷上导电银胶后与另一片所述第一压电片的负极面粘合，得到复合压电片；

将所述复合压电片烘干后，从所述烘干后的复合压电片的双面柔性电路板的两面各接一根导线，获得所述第二压电片。

6.如权利要求1-5任一项所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，所述碱激发剂由水、水玻璃、氢氧化钠按100:2:4混合后搅拌10min，再静置24h后所制得。

7.如权利要求1-5所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，所述碱激发剂与所述灰体混合物的质量比为0.35:1。

8.如权利要求1-5所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，所述PZT粉末以下步骤制得：

按Pb 、Zr、Ti、O原子的摩尔质量为1:0.52:0.48:3的比例将PbO，ZrO2，TiO2加水混合，用湿法球研磨20min后放置在空气中12h，获得第一PZT粉末；

将所述第一PZT粉末放置在120℃的烘箱中干燥6h，紧接着与浓度为0.5％的三乙醇胺混合后，在球料质量比为20：1、公转转速为250r/min、公转与自转的速度比为4：1的行星式球磨机中粉磨60h，制得所述PZT粉末。

9.如权利要求1-5所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法，其特征在于，所述PZT粉末中PZT的粒直径在1-5微米之间。

10.一种碱激发粉煤灰矿渣压电传感器，其特征在于，所述碱激发粉煤灰矿渣压电传感器由权利要求1-9任一项权利要求所述的碱激发粉煤灰矿渣压电传感器的制备方法制得。