[发明专利]一种新型压电陶瓷粉体细化方法及压电陶瓷

权利要求书

1.一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配料：根据PZT系列P-8的PbZrTiO₃化学分子式计算各组分所需原料的比例，进行配料后，得到陶瓷粉料；

(2)混料：采用传统湿法球磨混料，将陶瓷粉料和去离子水按比例加入搅拌桶，形成料浆进行球磨，球磨结束，浆料烘干备用；

(3)预烧：将烘干后的粉料在700-800℃的温度下预烧2h；

(4)砂磨：称取预烧处理后的陶瓷粉末倒入去离子水中并搅拌均匀，制成混合陶瓷料浆；将混合陶瓷料浆填入砂磨机的料筒中进行细化处理3h；将细化后的陶瓷料浆从料筒中取出，把陶瓷料浆与占料重4-6％的PVA溶液球磨搅拌混合均匀；

(5)过筛：将混合均匀后的陶瓷料浆接入喷雾造粒机，制备得到的粉末用250目筛网进一步过筛；

(6)成型与排塑：将粉末预压成型得到陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入马弗炉中，在750℃的温度下排胶1h，进一步排除陶瓷素坯中的成型剂，保证烧结质量，提高烧结致密度；

(7)烧结：在1240℃的温度下烧结2h，随炉自然冷却；

(8)上电极和极化处理：在陶瓷表面进行渗银处理，形成金属薄膜，对陶瓷施加一个强直流电场，材料内部的铁电畴发生转向，陶瓷中的电畴全部按电场方向排列，只有经过极化处理的压电陶瓷材料才有压电效应。

2.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于：所述的步骤(1)中采用分析纯Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂粉体作为原料进行配料。

3.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于：所述的步骤(2)中陶瓷粉料和去离子水按照100:43的质量比进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于：所述的步骤(2)中料浆需要预先在搅拌桶中搅拌5min，在转速为100r/min低速下球磨30s后，无异常开始在转速为180-220r/min高速下球磨，球磨的时间为3h。

5.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于：所述的步骤(2)中料浆在120℃的温度下烘干12h。

6.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于：所述的步骤(4)中预烧处理后的陶瓷粉末与去离子水按质量比1:2进行称取混合。

7.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于：所述的步骤(4)中PVA溶液以占料重5％的比例与陶瓷料浆进行混合。

8.根据权利要求1-7任一项所述的新型压电陶瓷粉体细化方法所制备的压电陶瓷，其特征在于：所述的制备后的P-8陶瓷材料颗粒度为D50＝0.8μm，在常温下的d₃₃值为280pC/N，常温下k_p＝57％。