[发明专利]一种锆钛酸铅-铌镁酸铅压电陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种锆钛酸铅‑铌镁酸铅压电陶瓷的制备方法，其化学计量式为(Pb97Ba3)(0.75(ZrxTi100‑x)+0.25(Mg1/3Nb2/3))O3+0.1wt%Fe2O3，其中x=45.0～47.0。本发明以锆钛酸铅‑铌镁酸铅压电陶瓷为基础，采用传统的固相反应法，调节Zr/Ti的比值来改善电学性能，提高其在电场强度驱动下的位移量，本发明制备的压电陶瓷材料主要应用于压电变压器、滤波器、能量转换器，特别是压电致动器等领域，可为微定位、阀门控制、减振及声发射等方面的应用提供有效的解决方案。固相反应法制得的压电陶瓷工艺简单，能够有效降低成本。

主权项

1. 一种锆钛酸铅‑铌镁酸铅压电陶瓷的制备方法，其特征在于，该制备方法具有如下步骤：（1）、配料将原料Pb3O4、BaCO3、TiO2、ZrO2、Nb2O5、Fe2O3和(MgCO3)4Mg(OH)2•5H2O，按以下计量式：(Pb97Ba3)(0.75(ZrxTi100‑x)+0.25(Mg1/3Nb2/3))O3+0.1wt%Fe2O3进行混合，式中x=45.0～47.0，混合后放入球磨罐中；球磨介质为去离子水和玛瑙球，玛瑙球：料：去离子水的重量比为1.0：(0.4～0.8)：0.6；再将混合料分别放入烘箱内烘干，然后放入研钵内研磨，分别过筛；（2）、合成将步骤（1）中过筛后的粉料，分别放入坩埚内，压实，加盖，密封，在合成炉中于850～950℃合成，保温2～4h，自然冷却到室温，出炉；（3）、二次球磨将步骤（2）的合成粉料放入球磨罐中球磨粉碎，再将球磨后的粉料放入烘箱内烘干，然后研磨、过筛；（4）、压片将步骤（3）过筛后的粉料，向粉料中加入去离子水充分研磨进行造粒，用电动压片机压成柱状，再将其捣碎，研磨过筛后采用电动压片机和等静压机压制成型为坯件；（5）、排胶将步骤（4）的坯件放入马弗炉中，以2～5℃/min的速率升温至500～600℃后，随炉自然冷却至室温；（6）、烧结将步骤（5）排胶后的坯件放进坩埚中加入与所制备材料同体系的粉料进行埋烧，以5～8℃/min的升温速率升温至1180～1260℃烧结，保温1～3h，随炉自然冷却至室温，制得锆钛酸铅‑铌镁酸铅压电陶瓷；（7）、涂电极与表面处理将步骤（6）得到的锆钛酸铅‑铌镁酸铅压电陶瓷上下两个面进行抛光至厚度为1～1.2mm，然后在上下表面利用丝网印刷的方式涂覆银电极，以5～8℃/min的升温速率升温至700～850℃烧银，保温10～15min；冷却取出后放入硅油中，在140～170℃条件下，使用高压极化台在直流电场下进行极化，得到最终的锆钛酸铅‑铌镁酸铅压电陶瓷。