[发明专利]一种镍颗粒分散锆钛酸钡钙压电复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种镍颗粒分散锆钛酸钡钙压电复合材料的制备方法，属于压电复合材料技术领域。首先以碳酸钡、二氧化钛、碳酸钙和氧化锆为原料利用氧化物混合法合成锆钛酸钡钙粉末，然后将锆钛酸钡钙粉末与纯金属镍粉均匀混合、压模成型后通过控制气氛烧结制备锆钛酸钡钙/镍压电复合材料，其中镍的含量为1～20vol％，保护气氛中的氧含量为0.0003～0.5％，通入气体压力为1.1～1.5个大气压。本发明通过控制气氛氧分压实现了钛酸钡基无铅压电陶瓷与普通金属镍的复合烧结，具有合成工艺简单、成本低廉、无环境污染等优点。

主权项

1、一种镍颗粒分散锆钛酸钡钙压电复合材料的制备方法，其特征在于：(1)采用碳酸钡、二氧化钛、碳酸钙和氧化锆作为初始原料，按原子比进行配料，化学式为(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3，0.01≤x≤0.08；0.05≤y≤0.15，经球磨混合、焙烧，获得锆钛酸钡钙陶瓷粉末；(2)将锆钛酸钡钙粉末与纯金属镍粉按比例混合，并在混合粉末中加入聚乙烯醇的水溶液作为粘结剂在研钵中至少研磨30min，锆钛酸钡钙粉末与纯金属镍粉混合比例为：99～80∶1～20vol％，聚乙烯醇的水溶液中聚乙烯醇含量为1～5wt％；(3)将锆钛酸钡钙/镍混合粉末装入模具中，在80～130MPa下压模成型；(4)将模压成型后的产品放入坩锅内置于气氛炉中，从室温开始以15～20℃/min的速率升温至600～700℃保温0.5～1.5h排胶，然后再以同样的速率升温至1300～1400℃保温1～2h进行烧结，随炉冷却，获得锆钛酸钡钙/镍复合材料。整个烧结过程中，在加热炉内通入氧含量为0.5％的工业氮气至氧含量为0.0003％高纯氮气的保护气氛，通入气体压力为1.1～1.5个大气压，即0.11～0.15MPa。