[发明专利]一种制备锆钛酸铅压电气凝胶的溶胶-溶剂热法

权利要求书

1.一种制备锆钛酸铅压电气凝胶的溶胶-溶剂热法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃溶胶的制备：

按照Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃的化学计量比，首先将三水合醋酸铅加入乙二醇甲醚与乙酰丙酮的混合溶液中，搅拌使其充分溶解，得到铅的前驱液；然后，将正丙醇锆和钛酸四丁酯加入得到的铅的前驱液中，搅拌得到铅锆钛三元前驱液；最后，在得到的铅锆钛三元前驱液中加入去离子水，充分搅拌形成透明稳定的PZT溶胶；其中，所述乙二醇甲醚：乙酰丙酮：三水合醋酸铅：正丙醇锆：钛酸四丁酯：去离子水的摩尔比为(50±2)：(2±0.2)：(2.2±0.02)：(1.04±0.01)：(0.96±0.01)：(55±2)；

步骤2、PZT凝胶的制备：

将步骤1得到的PZT溶胶转移至聚四氟乙烯内衬中，然后放入反应釜中，在温度为100～240℃的条件下反应0.5～12h，反应结束后，将得到的湿凝胶在无水乙醇中浸泡4～24h，即可得到PZT凝胶；

步骤3、PZT气凝胶的制备：

将步骤2得到的PZT凝胶置于超临界干燥釜内，进行超临界干燥，得到PZT气凝胶；

步骤4、PZT气凝胶的退火：

将步骤3得到的PZT气凝胶置于马弗炉中，以2～5℃/min的升温速率由室温升至600～800℃，并在600～800℃下保温0.5～4h，进行退火，完成后，自然冷却至室温，取出，即可得到晶化的PZT气凝胶，即为所述锆钛酸铅压电气凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备锆钛酸铅压电气凝胶的溶胶-溶剂热法，其特征在于，步骤3所述PZT气凝胶的制备过程具体为：将步骤2得到的PZT凝胶置于超临界干燥釜内，以二氧化碳或者乙醇作为干燥介质，进行超临界干燥，得到PZT气凝胶；以二氧化碳为干燥介质时，超临界干燥的压力为7.38～15MPa，温度为31.2～50℃，达到超临界状态后样品在干燥釜内保持时间为6～24h；以乙醇为干燥介质时，超临界干燥的压力为6.38～13MPa，温度为243.1～276℃，达到超临界状态后样品在干燥釜内保持时间为4～12h。