[发明专利]高压电系数钛铪酸钡系无铅压电陶瓷及其制备方法

摘要

本发明涉及压电陶瓷技术领域，是一种高压电系数钛铪酸钡系无铅压电陶瓷及其制备方法；该高压电系数钛铪酸钡系无铅压电陶瓷按下述方法得到：第一步，将BaCO_3、TiO₂和HfO₂按物质的量之比1:（1-x）:x混均成混合物料。本发明高压电系数钛铪酸钡系无铅压电陶瓷，同钛酸钡陶瓷相比，本发明在略低钛酸钡陶瓷烧结温度的情况下，压电系数是钛酸钡陶瓷的2倍至3倍，与锆钛酸钡陶瓷相比，在远低于锆钛酸钡陶瓷烧结温度的情况下，压电系数远大于锆钛酸钡陶瓷，本发明在提升材料压电系数的基础上降低了材料的烧结温度，节约生产成本，同时本发明制备工艺简单、适用于工业化生产与推广。

主权项

一种高压电系数钛铪酸钡系无铅压电陶瓷，其特征在于按下述方法得到：第一步，将BaCO_3、TiO₂和HfO₂按物质的量之比1:（1‑x）:x混均成混合物料，其中x=0.005或x=0.02或x=0.05或x=0.07或x=0.1或x=0.2；第二步，把混合物料和去离子水一起加入球磨机中球磨15 h 至18 h后得到浆料，去离子水的加入量为混合物料体积的1倍至1.5倍，然后把浆料放置在温度为80℃至100℃条件下干燥3 h 至5h后，在温度为1100℃的高温电阻炉中恒温2h至4h，得到粉体；第三步，按每4克粉体配质量百分比浓度为2.5%的聚乙烯醇溶液0.3毫升至0.4毫升计，向粉体中加入聚乙烯醇溶液使粉体湿润并粘合在一起得到软材,软材经造粒后加入圆柱形模具中并用电动压机压制成陶瓷坯体；第四步，将陶瓷坯体放置在温度为100℃至120℃条件下恒温排水0.5h至1h，然后在温度为500℃至600℃条件下恒温排塑2h至4h，排塑后放置在温度为1320℃至1400℃的箱式电炉中恒温2h至4h，冷却后得到烧结后的陶瓷坯体，在烧结后的陶瓷坯体上刷银电极并烧银得到镀有银电极的瓷片；第五步，将镀有银电极的瓷片浸在硅油中室温极化20min至30min、极化电场为1KV/mm 至3KV/mm，极化后静置24h至28h得到高压电系数钛铪酸钡系无铅压电陶瓷。