一种NBT基压电织构陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109320235A(43)申请公布日2019.02.12(21)申请号201811230303.7(22)申请日2018.10.22(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号(72)发明人张昌松赵珂迪陈勃新王楚郭晨洁(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C04B35/475(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B41/88(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种NBT基压电织构陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种NBT基无铅压电织构陶瓷及其制备方法，采用固相法制备钛酸铋钠粉体，熔盐法制备片状钛酸钡微晶，将0.94NBT-0.06BT粉体和有机粘结剂在磁力搅拌器上均匀搅拌制成浆料，将制备好的浆料注入料筒中，由螺杆推动料筒中的料粒沿筒壁经过电场发生装置和温度加热区，经过喷嘴注入具有一定形状的模具当中。待陶瓷生坯冷却脱模后在常压烧结炉中脱脂与烧结，烧结件的两面涂银浆，被银烧结件置于极化装置中极化，经比较采用外加电场注射成型制备的0.94NBT-0.06BT压电陶瓷性能高于传统固相法制备的0.94NBT-0.06BT压电陶瓷，并且注射成型制备压电陶瓷效率高、周期短，易于批量生产。CN109320235ACN109320235A权利要求书1/1页1.一种NBT基压电织构陶瓷，其特征在于，以0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06BaTiO3粉体为原料烧结而成。2.一种如权利要求1所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备钛酸铋钠粉体；步骤2，制备钛酸钡；步骤3，将步骤2所得钛酸钡引入步骤1所制备的钛酸铋钠粉体中制备出0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06BaTiO3陶瓷粉体；步骤4，将步骤3所得0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06BaTiO3陶瓷粉体与粘接剂混合搅拌均匀，形成混合浆料；步骤5，对步骤4所得混合浆料进行注射成型，并冷却得到陶瓷生坯；步骤6，将步骤5所得陶瓷生坯进行脱脂和烧结；步骤7，将步骤6烧结后的陶瓷片进行极化处理得到NBT基压电织构陶瓷。3.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1中，NBT粉体组分由BiO2、Na2CO3、Ba2CO3以及TiO2经过混料、球磨、预烧以及二次球磨干燥制备。4.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤2中，采用熔盐法制备各向异性的BaTiO3微晶，所述BaTiO3微晶为片状。5.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤4中粘接剂为质量分数为3％～5％聚乙烯醇；陶瓷粉体和粘结剂的质量分数比为4:1，在磁力搅拌器加热均匀搅拌1小时混合得到注射成型混合浆料。6.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤5成型过程中对浆料施加电场并加热后经喷嘴注入模具，电场强度为1KV/mm～10KV/mm；注射温度为20～40℃。7.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤6中，脱脂过程中以2℃/min的速率升温至120℃，保温30min脱去生坯的水分，保温完成后再以2℃/min的速率升至500℃，保温2h。8.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤6中脱脂完成后继续升温速率2℃/min升至1050℃烧结，保温2h后以同样的速率降低到500℃后随炉冷却。9.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤6中烧结后的陶瓷片厚度打磨至1～1.5mm，在陶瓷片两侧涂上银浆，2℃/min的升温速率升至550℃并保温30min，后随炉自然冷却。10.根据权利要求2所述的NBT基压电织构陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤6中在70℃甲基硅油中，电场强度为3KV/mm极化处理20min制得NBT基压电织构陶瓷。2CN109320235A说明书1/3页一种NBT基压电织构陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于压电陶瓷及制备技术领域，具体涉及一种NBT基压电织构陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]压电陶瓷具有优良的机电转换能性已经广泛应用于传感器、驱动器、换能器等领域。传统压电陶瓷如锆钛酸铅(PZT)主要成分氧化铅，使用中会给环境和人类健康带来很大的损害。因此发展无铅压电陶瓷具有重大实用意义。[0003]虽然国内外学者在无铅压电陶瓷方面已开展了大量的研究并取得了阶段性成果，但仍未发现一种在压电性能和温度稳定性方面，可以真正替代PZT陶瓷的无铅压电陶瓷。目