一种压电陶瓷材料生产方法技术

一种压电陶瓷材料生产方法，属于压电陶瓷生产技术领域，采用Pb0.8Sr0.2(Mg1/3Nb2/3)0.25Ti0.38Zr0.37O3，Kp=74.9%，erT=5148，首先合成Z向2．Ti02的单相化合物或固溶体ZrxTil．。02，随后与氧化铅反应，生成PbZrxTil．x03，合成高纯超细的亚微米级陶瓷粉料，克服传统的氧化物煅烧合成Pb(M9113Nb2/3)03时会生成焦绿石相的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压电陶瓷生产
，具体说是一种压电陶瓷材料生产方法。
技术介绍
随着通信、电子信息、汽车及纺织机械工业的发展，近年来压电材料在这些领域的应用拓广十分迅猛。如用于光通信应用的用压电材料制成的光开关，光路转换器，用于汽车上的陶瓷爆燃传感器、智能减震器；用于盲人电脑上的电脑阅览器，用于新型纺织机械上的新型压电编织针，用于工业超声清洗，超声塑焊，超声雾化，超声美容等.权威机构预测这些新应用的需求将以每年20％以上的数率增长。这些新应用对压电材料的电性能参数、可靠性、稳定性以及制造成本均提出了很高的要求与挑战。现有常规的压电材料均有这样那样的不足，难以充分满足其应用要求。如汽车上的陶瓷爆燃传感器、智能减震器除了较高的压电活性外，压电材料必须有较高的居里温度及在较高工作温度下有较强的抗退极化的能力；盲人电脑上的电脑阅览器则要求压电材料要有较大的电驱动力，而光开关、光路转换器、新型纺织机械上的压电编织针等应用则要求压电材料要有较大的位移及较快的响应速率。该公司致力于功能化压电陶瓷产品的规模化生产的技术研发与应用，不断加大规模化集成电路封装、贴片用高性能陶瓷材料的技术升级换代研究开发。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了合成高纯超细的亚微米级陶瓷粉料，克服传统的氧化物煅烧合成Pb(M9113Nb2／3)03时会生成焦绿石相的缺点。本专利技术的技术方案是压电材料的生产工艺流程配料： 采用Pb0.8Sr0.2(Mg1/3Nb2/3)0.25Ti0.38Zr0.37O3, Kp =74.9%, erT = 5148根据配方进行必要的计算，根据计算结果即可进行称料，为保证化学反应的顺利进行，原料的选择和处理是一个非常重要的问题，如原材料的价格，纯度，细度，活性等。球磨：称好的配料通过球磨的方式混合均匀，以利于各原料间的反应充分进行，为成型和烧结创造有利条件。生产压电陶瓷用的是球墨罐，一般用耐磨性好的塑料制成，研磨介质用玛瑙球、氧化铝球、钢球、与所磨瓷料相同成分的压电陶瓷球。成型：目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。压电陶瓷成型的方法一般有三种：轧膜成型、干压成型、等静压成型。 为了增加粉料的可塑性，为成型创造有利条件，一般需加入粘结剂（一般是还原性较强的物质）。但是在烧成前必须排除，以免影响烧成质量。排塑：目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。 烧结成瓷：压电陶瓷的烧成应在氧化后的气氛中进行。现在生产的压电陶瓷大多数还是以氧化铅为主要原料之一，故在烧成过程中，成型坯件都必须密封，以防止氧化铅挥发而使成分变化。烧结：此工艺的作用是使银浆中的氧化银还原成银，并使银在较高的温度时渗入瓷件表面，形成密封结合。高压极化：使陶瓷内部电畴定向排列，从而使陶瓷具有压电性能。制备亚微米的铅基钙钛矿陶瓷粉料： 首先合成Z向2．Ti02的单相化合物或固溶体ZrxTil．。02，随后与氧化铅反应，生成PbZrxTil．x03，反应过程如下：(x)Zr02+(1·x)Ti02一ZrTi03 ，PbO+Zr，n03一Pb(ZrTi)03 然而，通过固相反应，只能制备Zr／Ti比接近l：l的ZrxTiI．x02固溶1651，难以满足应用要求。用化学湿法也可以合成ZrxTil．x02先驱体，这时由于先驱体的制备所采用的方法是湿法。本专利技术的有益效果是：合成PZT粉体的方法是固相反应，粉体容易粉碎，仅需较短时间的球磨，即可达到亚微米量级。它是制备超细粉料经济简便的新方法。其原因在于，原料颗粒之间得反应方式与普通反应法不同，反应过程中较大的PbO颗粒被较小的B位先驱体颗粒包围，高温下氧化铅进入先驱体颗粒同先驱体反应，反应后的先驱体颗粒变成直径更大韵钙钛矿颗粒。由于先驱体生成钙钛矿时发生体积膨胀，导致先驱体颗粒内部缺陷和气孔的产生，使钙钛矿颗粒变成海绵状骨架结构。这些颗粒在球磨过程中很容易粉碎，仅需较短时间，即可将原来达到亚微米级的陶瓷粉末。在改变固相先驱体法制备亚微米的陶瓷粉料过程中，有PbTi03和中间态的Pb(ZrxTil．x)03的存在。对该反应的过程，进行了研究，由于采用的原料不同，反应过程也不同，但是所有的研究都表明在上述反应中都有中间相(PbTi03或PbZr03或Pb(Zr。TiI．的存在。而先驱体法合成中就没有PbTi03、Pb(ZrxTil．x)03或其它中间相的生成，PbZrTi04反应直接生成PZTt45,56。附图说明   附图1是本专利技术专利的生产工艺流程。具体实施方式制备亚微米的铅基钙钛矿陶瓷粉料： 首先合成Z向2．Ti02的单相化合物或固溶体ZrxTil．。02，随后与氧化铅反应，生成PbZrxTil．x03，反应过程如下：(x)Zr02+(1·x)Ti02一ZrTi03 ，PbO+Zr，n03一Pb(ZrTi)03 然而，通过固相反应，只能制备Zr／Ti比接近l：l的ZrxTiI．x02固溶1651，难以满足应用要求。用化学湿法也可以合成ZrxTil．x02先驱体，这时由于先驱体的制备所采用的方法是湿法。本专利技术的技术方案是压电材料的生产工艺流程，如附图1所示，配料： 采用Pb0.8Sr0.2(Mg1/3Nb2/3)0.25Ti0.38Zr0.37O3, Kp =74.9%, erT = 5148根据配方进行必要的计算，根据计算结果即可进行称料，为保证化学反应的顺利进行，原料的选择和处理是一个非常重要的问题，如原材料的价格，纯度，细度，活性等。球磨：称好的配料通过球磨的方式混合均匀，以利于各原料间的反应充分进行，为成型和烧结创造有利条件。生产压电陶瓷用的是球墨罐，一般用耐磨性好的塑料制成，研磨介质用玛瑙球、氧化铝球、钢球、与所磨瓷料相同成分的压电陶瓷球。成型：目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。压电陶瓷成型的方法一般有三种：轧膜成型、干压成型、等静压成型。 为了增加粉料的可塑性，为成型创造有利条件，一般需加入粘结剂（一般是还原性较强的物质）。但是在烧成前必须排除，以免影响烧成质量。排塑：目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。 烧结成瓷：压电陶瓷的烧成应在氧化后的气氛中进行。现在生产的压电陶瓷大多数还是以氧化铅为主要原料之一，故在烧成过程中，成型坯件都必须密封，以防止氧化铅挥发而使成分变化。烧结：此工艺的作用是使银浆中的氧化银还原成银，并使银在较高的温度时渗入瓷件表面，形成密封结合。高压极化：使陶瓷内部电畴定向排列，从而使陶瓷具有压电性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电陶瓷材料生产方法，包括配料、球磨、成型、排塑、烧结、上电极，其特征在于配方采用Pb0.8Sr0.2(Mg1/3Nb2/3)0.25Ti0.38Zr0.37O3, Kp =74.9%, erT = 5148，首先合成Z向2．Ti02的单相化合物或固溶体ZrxTil．，02，随后与氧化铅反应，生成PbZrxTil．x03。

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷材料生产方法，包括配料、球磨、成型、排塑、烧结、上电极，其特征在于配方采用Pb0.8Sr0.2(Mg1/3Nb2/3)0.25Ti0.38Zr0.37O...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翔，
申请(专利权)人：江苏神光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32