【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及壓電陶瓷，特別是涉及一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法和壓電器件。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展至今，驅(qū)動(dòng)器和傳感器都在向小型化發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用中對這些傳感器及電子設(shè)備的性能要求也在不斷提高，尤其是應(yīng)用于航空航天、武器裝備、信息通訊、探測及一些高端設(shè)備中的材料，要求它們在高溫環(huán)境中應(yīng)該仍具有高的靈敏度及可靠性，這就對這些材料提出了新的挑戰(zhàn)。最近幾年高溫壓電陶瓷材料憑借其新穎性、廣闊的應(yīng)用前景和在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性成為了國內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)使壓電材料產(chǎn)生退極化，導(dǎo)致其壓電性變差甚至消失，壓電器件的靈敏度降低或者失效，這都會(huì)給實(shí)際生產(chǎn)和生活帶來麻煩或造成不必要的損失，所以一般壓電陶瓷器件的安全使用溫度一般限制在其居里溫度(tc)的一半以下。為了克服這些限制，高溫壓電陶瓷的研究致力于開發(fā)新型的壓電材料，以滿足高溫應(yīng)用的需求。這些新型材料通常需要具有較高的壓電常數(shù)和高居里溫度，能夠在高溫條件下保持穩(wěn)定的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對如何保持溫度穩(wěn)定性問題，提供一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷及其制備方法和壓電器件。
2、一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，所述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的化學(xué)通式為：t(0.36bs-0.64pt)-(1-t)(0.52pz-0.48pt)，其中，0.05≤t≤0.3，t為摩爾比。
3、本專利技術(shù)將一種bs作為第三組元加入到pzt體系中，得到了新三元體系t(0.36bs-0.64pt
4、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，所述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的化學(xué)通式為：t(0.36bs-0.64pt)-(1-t)(0.52pz-0.48pt)，其中，t為0.05、0.1、0.2或者0.3。
5、一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，包括如下步驟：
6、基于化學(xué)通式t(0.36bs-0.64pt)-(1-t)(0.52pz-0.48pt)的化學(xué)計(jì)量比，其中0.05≤t≤0.3，t為摩爾比，將pbo粉體、zro2粉體、tio2粉體、bi2o3粉體和sc2o3粉體混合均勻，烘干后進(jìn)行預(yù)燒結(jié)處理，充分反應(yīng)后得到預(yù)燒粉體；
7、將所述預(yù)燒粉體進(jìn)行造粒，之后壓制成型，得到陶瓷生胚片；以及
8、將所述陶瓷生胚片進(jìn)行排膠處理和燒結(jié)處理，得到鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷。
9、本專利技術(shù)技術(shù)方案的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法工藝簡單，采用上述制備方法制備得到的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的居里溫度均高于480℃，很好地解決了商用壓電陶瓷溫度穩(wěn)定性差的問題。
10、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，將pbo粉體、zro2粉體、tio2粉體、bi2o3粉體和sc2o3粉體混合均勻的操作中，加入0.5wt.％過量bi2o3粉體和pbo粉體。
11、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)燒結(jié)處理的溫度為800℃～900℃，所述預(yù)燒結(jié)處理的時(shí)間為2h～3h，所述預(yù)燒結(jié)處理的升溫速率為5℃/min～10℃/min。
12、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，將所述預(yù)燒粉體進(jìn)行造粒之前，還包括如下步驟：對所述預(yù)燒粉體進(jìn)行球磨處理，轉(zhuǎn)速為250r/min～300r/min，時(shí)間為16h～20h。
13、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，所述造粒的操作為：將所述預(yù)燒粉體與粘合劑混合均勻，之后過100目篩網(wǎng)；其中，所述粘合劑的質(zhì)量百分含量為5％～8％。
14、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，所述排膠處理的溫度為600℃～700℃，所述排粘處理的保溫時(shí)間為4h～5h，升溫速率為1℃/min～3℃/min；
15、所述燒結(jié)處理的溫度為1100℃～1150℃，所述燒結(jié)處理的保溫時(shí)間為2h～3h，升溫速率為5℃/min～8℃/min。
16、在一個(gè)可行的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括涂銀和極化的步驟。
17、一種壓電器件，包括上述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷或者上述任一的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法制備得到的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷。
18、本專利技術(shù)技術(shù)方案的壓電器件包括上述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，該系列陶瓷制備簡單、配方穩(wěn)定的同時(shí)，居里溫度均高于480℃，很好地解決了商用壓電陶瓷溫度穩(wěn)定性差的問題。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的化學(xué)通式為：t(0.36BS-0.64PT)-(1-t)(0.52PZ-0.48PT)，其中，0.05≤t≤0.3，t為摩爾比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的化學(xué)通式為：t(0.36BS-0.64PT)-(1-t)(0.52PZ-0.48PT)，其中，t為0.05、0.1、0.2或者0.3。
3.一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，將PbO粉體、ZrO2粉體、TiO2粉體、Bi2O3粉體和Sc2O3粉體混合均勻的操作中，加入0.5wt.％過量Bi2O3粉體和PbO粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述預(yù)燒結(jié)處理的溫度為800℃～900℃，所述預(yù)燒結(jié)處理的時(shí)間為2h～3h，所述預(yù)燒結(jié)處理的升溫速率為5℃/min～10℃/min。
6.根據(jù)
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述造粒的操作為：將所述預(yù)燒粉體與粘合劑混合均勻，之后過100目篩網(wǎng)；其中，所述粘合劑的質(zhì)量百分含量為5％～8％。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述排膠處理的溫度為600℃～700℃，所述排粘處理的保溫時(shí)間為4h～5h，升溫速率為1℃/min～3℃/min；
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，還包括涂銀和極化的步驟。
10.一種壓電器件，其特征在于，包括權(quán)利要求1或者2所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷或者權(quán)利要求3～9中任一項(xiàng)所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法制備得到的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的化學(xué)通式為：t(0.36bs-0.64pt)-(1-t)(0.52pz-0.48pt)，其中，0.05≤t≤0.3，t為摩爾比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷，其特征在于，所述鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的化學(xué)通式為：t(0.36bs-0.64pt)-(1-t)(0.52pz-0.48pt)，其中，t為0.05、0.1、0.2或者0.3。
3.一種鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，將pbo粉體、zro2粉體、tio2粉體、bi2o3粉體和sc2o3粉體混合均勻的操作中，加入0.5wt.％過量bi2o3粉體和pbo粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈧酸鉍-鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述預(yù)燒結(jié)處理的溫度為800℃～900℃，所述預(yù)燒結(jié)處理的時(shí)間為2h～3h，所述預(yù)燒結(jié)處理的升溫速率為5℃/mi...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龐淑婷，曹文武，
申請(專利權(quán))人：江蘇省聲學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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