一种纳米压电陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米压电陶瓷材料及其制备方法,上述纳米压电陶瓷材料，由包含以下重量份的组分制成：氧化铝60-68份、钛酸钡8-12份、长石8-11份、二硼化锆3-6份、钛酸锂5-8份、五氧化二铌2-4份、三氧化二铋2-4份、聚铝硅氧烷2-4份、聚碳硅烷1-2份、纳米氧化镁1-2份和碳化硅泡沫1-2份。本发明专利技术还提供了一种纳米压电陶瓷材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料领域，特别涉及一种纳米压电陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
特种陶瓷材料的主要成分有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。目前，压电陶瓷材料的应用领域很广，主要包括压电驱动元件、高压瓷片电容器,就是以陶瓷材料为介质的电容器,高压瓷片电容器的一个主要的特点就是耐压，在2KV、3KV电压很常见，常用于场合。
技术实现思路
针对上述的需求，本专利技术特别提供了一种纳米压电陶瓷材料及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种纳米压电陶瓷材料，由包含以下重量份的组分制成：氧化铝60-68份，钛酸钡8-12份，长石8-11份，二硼化锆3-6份，钛酸锂5-8份，五氧化二铌2-4份，三氧化二铋2-4份，聚铝硅氧烷2-4份，聚碳硅烷1-2份，纳米氧化镁1-2份，碳化硅泡沫1-2份。所述组分还包括三氧化二锑0-2重量份。所述组分还包括色粉0-1重量份。所述组分还包括硅0-1重量份。一种纳米压电陶瓷材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）称取氧化铝60-68重量份、钛酸钡8-12重量份、长石8-11重量份、二硼化锆3-6重量份、钛酸锂5-8重量份、五氧化二铌2-4重量份、三氧化二铋2-4重量份、聚铝硅氧烷2-4重量份、聚碳硅烷1-2重量份、纳米氧化镁1-2重量份、碳化硅泡沫1-2重量份、三氧化二锑0-2重量份、色粉0-1重量份和硅0-1重量份，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨8-12分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛下进行烧结，得到纳米压电陶瓷材料。所述烧结的温度为1150-1200℃，烧结时间为4-6小时。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术制得的纳米压电陶瓷材料以氧化铝为主要原料，通过加入钛酸钡、长石、二硼化锆、钛酸锂、五氧化二铌、三氧化二铋、聚铝硅氧烷、聚碳硅烷、纳米氧化镁和碳化硅泡沫，制得的纳米压电陶瓷材料压电系数高、介电常数好和使用寿命长的特点。（2）本专利技术制得的纳米压电陶瓷材料在不同的使用环境中仍能保持良好的稳定性和耐候性。（3）本专利技术的纳米压电陶瓷材料，其制备方法简单，易于工业化生产。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1（1）称取氧化铝60kg、钛酸钡8kg、长石8kg、二硼化锆3kg、钛酸锂5kg、五氧化二铌2kg、三氧化二铋2kg、聚铝硅氧烷2kg、聚碳硅烷1kg、纳米氧化镁1kg、碳化硅泡沫1kg、三氧化二锑2kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨8分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1150℃下，烧结4小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）称取氧化铝60kg、钛酸钡8kg、长石8kg、二硼化锆3kg、钛酸锂5kg、五氧化二铌2kg、三氧化二铋2kg、聚铝硅氧烷2kg、聚碳硅烷1kg、纳米氧化镁1kg和碳化硅泡沫1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨8分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1150℃下，烧结4小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）称取氧化铝68kg、钛酸钡12kg、长石11kg、二硼化锆6kg、钛酸锂8kg、五氧化二铌4kg、三氧化二铋4kg、聚铝硅氧烷4kg、聚碳硅烷2kg、纳米氧化镁2kg、碳化硅泡沫2kg、三氧化二锑2kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨12分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1200℃下，烧结6小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例4（1）称取氧化铝68kg、钛酸钡12kg、长石11kg、二硼化锆6kg、钛酸锂8kg、五氧化二铌4kg、三氧化二铋4kg、聚铝硅氧烷4kg、聚碳硅烷2kg、纳米氧化镁2kg、碳化硅泡沫1kg、三氧化二锑2kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨12分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1200℃下，烧结6小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例5（1）称取氧化铝64kg、钛酸钡10kg、长石9kg、二硼化锆4kg、钛酸锂6kg、五氧化二铌3kg、三氧化二铋3kg、聚铝硅氧烷3kg、聚碳硅烷2kg、纳米氧化镁2kg、碳化硅泡沫2kg、三氧化二锑1kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨10分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1180℃下，烧结5小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。对比例1（1）称取氧化铝68kg、钛酸钡12kg、长石11kg、二硼化锆6kg、钛酸锂8kg、五氧化二铌4kg、三氧化二铋4kg、聚碳硅烷2kg、纳米氧化镁2kg、碳化硅泡沫2kg、三氧化二锑2kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨12分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1200℃下，烧结6小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。对比例2（1）称取氧化铝68kg、钛酸钡12kg、长石11kg、二硼化锆6kg、钛酸锂8kg、五氧化二铌4kg、三氧化二铋4kg、聚铝硅氧烷4kg、纳米氧化镁2kg、碳化硅泡沫2kg、三氧化二锑2kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨12分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1200℃下，烧结6小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。对比例3（1）称取氧化铝68kg、钛酸钡12kg、长石11kg、二硼化锆6kg、钛酸锂8kg、五氧化二铌4kg、三氧化二铋4kg、聚铝硅氧烷4kg、聚碳硅烷2kg、纳米氧化镁2kg、三氧化二锑2kg、色粉1kg和硅1kg，混合均匀；（2）将上述混合物加入研磨机中研磨12分钟，静压成型处理，得到坯体，将所得坯体在惰性气氛、1200℃下，烧结6小时，得到纳米压电陶瓷材料。制得纳米压电陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。表1测试项目介电常数耐压强度为（KV/mm）断裂韧性MPa﹒(m)1/2实施例1650018.51.88实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米压电陶瓷材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：氧化铝   60‑68份，钛酸钡   8‑12份，长石   8‑11份，二硼化锆   3‑6份，钛酸锂  5‑8份，五氧化二铌  2‑4份，三氧化二铋  2‑4份，聚铝硅氧烷  2‑4份，聚碳硅烷   1‑2份，纳米氧化镁  1‑2份，碳化硅泡沫  1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米压电陶瓷材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
氧化铝60-68份，
钛酸钡8-12份，
长石8-11份，
二硼化锆3-6份，
钛酸锂5-8份，
五氧化二铌2-4份，
三氧化二铋2-4份，
聚铝硅氧烷2-4份，
聚碳硅烷1-2份，
纳米氧化镁1-2份，
碳化硅泡沫1-2份。
2.根据权利要求1所述纳米压电陶瓷材料，其特征在于，所述组分还包括三氧化二锑0-2重量份。
3.根据权利要求1所述纳米压电陶瓷材料，其特征在于，所述组分还包括色粉0-1重量份。
4.根据权利要求1所述纳米压电陶瓷材料，其特征在于，所述组分还包括硅0-1重量份。
5.一种纳米压电陶瓷材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁宇飞，张其笑，
申请(专利权)人：苏州宽温电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32