一种晶须增强压电陶瓷材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子材料领域，特别设及一种晶须增强压电陶瓷材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，压电陶瓷除 具有压电性外，还具有介电性、弹性等，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、 超声马达等。
[0003] 压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下引起内部正负电荷中屯、相对位移而发生 极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压 电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷 鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电巧螺等。
【发明内容】
[0004] 针对上述的需求，本发明特别提供了一种晶须增强压电陶瓷材料及其制备方法。
[0005] 本发明的目的可W通过W下技术方案实现： 一种晶须增强压电陶瓷材料，由包含W下重量份的组分制成： 氮化娃 55-60份， 聚乙締醇 10-15份， 二氧化错 10-12份， 裡霞石 5-8份， 碳化娃晶须4-7份， 聚碳硅烷 3-6份， 聚侣硅氧烷2-4份， 氧化铜 2-3份， 铁酸四下脂1-3份， 二硫化钢 1-2份， 过硫酸锭 0. 5-1份， 氧化館 0. 02-0. 5份。
[0006] 所述组分还包括电气石粉0-2重量份。
[0007] 所述组分还包括色粉0-1重量份。
[0008] -种晶须增强压电陶瓷材料的制备方法，该方法包括W下步骤： (1)称取氮化娃55-60重量份、聚乙締醇10-15重量份、聚碳硅烷3-6重量份、聚侣娃 氧烧2-4重量份、氧化铜2-3重量份、铁酸四下脂1-3重量份、二硫化钢1-2重量份、过硫酸 锭0. 5-1重量份和氧化館0. 02-0. 5重量份，混合均匀； (2)在惰性气氛下加入二氧化错10-12重量份、裡霞石5-8重量份、碳化娃晶须4-7重 量份、电气石粉0-2重量份和色粉0-1重量份，升溫至900-110(TC，保溫2-3小时，压制成 型，在1250-1350°C中烧结2-4小时； (3)将步骤2的产物，^10°(：/111111的降溫速率，降溫至700-800°(：，保溫2-3小时，自然 冷却，得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0009] 步骤（1)中所述混合的速率为800-1200转/分钟。
[0010] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明制得的晶须增强压电陶瓷材料W氮化娃为主要原料，通过加入聚乙締醇、 二氧化错、裡霞石、碳化娃晶须、聚碳硅烷、聚侣硅氧烷、氧化铜、铁酸四下脂、二硫化钢、过 硫酸锭和氧化館，制得的晶须增强压电陶瓷材料具有耐高溫、耐腐蚀性能，而且具有导电率 高、重量轻、抗拉强度高和寿命长的特点。
[0011] (2)本发明制得的晶须增强压电陶瓷材料具有良好的稳定性和耐候性。
[0012] (3)本发明的晶须增强压电陶瓷材料，其制备方法简单，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0013] W下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0014] 实施例1 (1) 称取氮化娃55kg、聚乙締醇10kg、聚碳硅烷3kg、聚侣硅氧烷化g、氧化铜化g、铁酸 四下脂化g、二硫化钢化g、过硫酸锭0. 5kg和氧化館0. 02kg，W800转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错10kg、裡霞石化g、碳化娃晶须4kg、电气石粉2kg和色 粉化g，升溫至900°C，保溫2小时，压制成型，在1250°C中烧结2小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至700°C，保溫2小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0015] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[001引实施例2 (1) 称取氮化娃55kg、聚乙締醇10kg、聚碳硅烷3kg、聚侣硅氧烷化g、氧化铜化g、铁酸 四下脂化g、二硫化钢化g、过硫酸锭0. 5kg和氧化館0. 02kg，W800转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错10kg、裡霞石5kg和碳化娃晶须4kg，升溫至900°C，保 溫2小时，压制成型，在1250°C中烧结2小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至700°C，保溫2小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0017] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[001引实施例3 (1) 称取氮化娃60kg、聚乙締醇15kg、聚碳硅烷化g、聚侣硅氧烷4kg、氧化铜3kg、铁酸 四下脂3kg、二硫化钢化g、过硫酸锭Ikg和氧化館0.化g，W1200转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错12kg、裡霞石8kg、碳化娃晶须化g、电气石粉2kg和色 粉化g，升溫至Iiocrc，保溫3小时，压制成型，在1350°C中烧结4小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至800°C，保溫3小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0019] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[0020] 实施例4 (1) 称取氮化娃60kg、聚乙締醇15kg、聚碳硅烷化g、聚侣硅氧烷4kg、氧化铜3kg、铁酸 四下脂3kg、二硫化钢化g、过硫酸锭Ikg和氧化館0. 02kg，W1200转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错12kg、裡霞石8kg、碳化娃晶须化g、电气石粉2kg和色 粉化g，升溫至ll〇〇°C，保溫3小时，压制成型，在1350°C中烧结4小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至800°C，保溫3小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0021] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[002引 实施例5 (O称取氮化娃58kg、聚乙締醇12kg、聚碳硅烷化g、聚侣硅氧烷3kg、氧化铜2.化g、铁 酸四下脂化g、二硫化钢1.化g、过硫酸锭0. 8kg和氧化館0.化g，W1000转/分钟混合均 匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错Ukg、裡霞石化g、碳化娃晶须化g、电气石粉Ikg和色 粉0.化g，升溫至1000°C，保溫2小时，压制成型，在1300°C中烧结3小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至750°C，保溫2小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0023] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[0024] 对比例1 (1) 称取氮化娃60kg、聚乙締醇15kg、聚碳硅烷化g、聚侣硅氧烷4kg、氧化铜3kg、铁酸 四下脂3kg、二硫化钢2kg和过硫酸锭化g，W1200转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错12kg、裡霞石8kg、碳化娃晶须化g、电气石粉2kg和色 粉化g，升溫至Iiocrc，保溫3小时，压制成型，在1350°C中烧结4小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至800°C，保溫3小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0025] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[002引 对比例2 (1) 称取氮化娃60kg、聚乙締醇15kg、聚碳硅烷化g、聚侣硅氧烷4kg、氧化铜3kg、铁酸 四下脂3kg、二硫化钢化g、过硫酸锭Ikg和氧化館0.化g，W1200转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错12kg、裡霞石8kg、电气石粉2kg和色粉化g，升溫至 1100°C，保溫3小时，压制成型，在1350°C中烧结4小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至800°C，保溫3小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0027] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。
[0028] 对比例3 (1) 称取氮化娃60kg、聚乙締醇15kg、聚侣硅氧烷4kg、氧化铜3kg、铁酸四下脂3kg、二 硫化钢化g、过硫酸锭Ikg和氧化館0.化g，W1200转/分钟混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化错12kg、裡霞石8kg、碳化娃晶须化g、电气石粉2kg和色 粉化g，升溫至Iiocrc，保溫3小时，压制成型，在1350°C中烧结4小时； (3) 将步骤2的产物，W10°C/min的降溫速率，降溫至800°C，保溫3小时，自然冷却， 得到晶须增强压电陶瓷材料。
[0029] 制得晶须增强压电陶瓷材料的性能测试结果如表I所示。
本发明不限于运里的实施例，本领域技术人员根据本发明的掲示，不脱离本发明范畴 所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种晶须增强压电陶瓷材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成： 氮化娃 55-60份， 聚乙烯醇 10-15份， 二氧化锆 10-12份， 锂霞石 5-8份， 碳化硅晶须4-7份， 聚碳硅烷 3-6份， 聚错硅氧烷2-4份， 氧化铜 2-3份， 钛酸四丁脂1-3份， 二硫化钼 1-2份， 过硫酸铵 0. 5-1份， 氧化铕 0. 02-0. 5份。2. 根据权利要求1所述晶须增强压电陶瓷材料，其特征在于，所述组分还包括电气石 粉0-2重量份。3. 根据权利要求1所述晶须增强压电陶瓷材料，其特征在于，所述组分还包括色粉0-1 重量份。4. 一种晶须增强压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1)称取氮化娃55-60重量份、聚乙稀醇10-15重量份、聚碳硅烷3-6重量份、聚错娃 氧烧2_4重量份、氧化铜2_3重量份、钦酸四丁脂1_3重量份、二硫化钼1_2重量份、过硫酸 铵0. 5-1重量份和氧化铕0. 02-0. 5重量份，混合均匀； (2) 在惰性气氛下加入二氧化锆10-12重量份、锂霞石5-8重量份、碳化硅晶须4-7重 量份、电气石粉0-2重量份和色粉0-1重量份，升温至900-1100°C，保温2-3小时，压制成 型，在1250-1350°C中烧结2-4小时； (3) 将步骤2的产物，以10°C/min的降温速率，降温至700-800°C，保温2-3小时，自然 冷却，得到晶须增强压电陶瓷材料。5. 根据权利要求4所述的晶须增强压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（1)中 所述混合的速率为800-1200转/分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种晶须增强压电陶瓷材料及其制备方法,上述晶须增强压电陶瓷材料，由包含以下重量份的组分制成：氮化硅55-60份、聚乙烯醇10-15份、二氧化锆10-12份、锂霞石5-8份、碳化硅晶须4-7份、聚碳硅烷3-6份、聚铝硅氧烷2-4份、氧化铜2-3份、钛酸四丁脂1-3份、二硫化钼1-2份、过硫酸铵0.5-1份和氧化铕0.02-0.5份。本发明还提供了一种晶须增强压电陶瓷材料的制备方法。
【IPC分类】C04B35/81, C04B35/584
【公开号】CN105272327
【申请号】CN201510628151
【发明人】翁宇飞, 张其笑
【申请人】苏州宽温电子科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月29日