一种银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法技术

一种银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，属于陶瓷带材加工技术领域。方法为：1)制备陶瓷粉体棒：利用溶胶凝胶自燃烧法或传统溶胶凝胶法，制备铁酸铋基陶瓷粉末后，压制成陶瓷粉体棒；2)银管包覆陶瓷粉体棒：切割获得银管；将陶瓷粉体棒装入银管中，将银管两端进行封口；3)将两端封口的银管，进行包覆拉拔；4)将银管包覆陶瓷线，包覆轧制获得银管包覆陶瓷带材。本发明专利技术方法利用银管包覆陶瓷粉体，使陶瓷粉体处于高静水压力环境；包覆变形过程，避免陶瓷粉体产生剪切，提高了变形的均匀性；本发明专利技术方法，效率高、成本低、易于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷带材加工
，特别涉及一种银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法。
技术介绍
铁酸铋(BiFeO3)作为一种少数在室温下具备铁电性和反铁磁性的多铁性材料，使得其在磁性和电性耦合效应、信息存储等方面具有潜在的应用，受到广泛关注。目前一般将铁酸铋制备成为粉体，然后通过烧结制备成仅有的纤维、薄膜和块体几种形态，严重限制了它在功能器件中更为广泛的应用。常温下陶瓷几乎没有塑性变形能力，且脆性大，塑性变形难度高，所以制备铁酸铋陶瓷带材非常困难。
技术实现思路
针对上述现有铁酸铋基陶瓷难以通过塑性变形制备带材的缺点，本专利技术提供一种银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，是一种通过银管包覆陶瓷粉末进行铁酸铋基带材制备的特殊成形方法：利用金属银优异的成形性能，使包覆的陶瓷粉体在三向压应力作用下产生拉拔和轧制变形，得到目标厚度的陶瓷带材。本专利技术制备的铁酸铋带材应用于电子元器件领域。本专利技术的银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用溶胶凝胶自燃烧法或传统溶胶凝胶法，制备铁酸铋基陶瓷粉末，粉末的粒度≤500nm；(2)将铁酸铋基陶瓷粉末，压制成陶瓷粉体棒，其中，陶瓷粉体棒密度为3.5～5g/cm3；步骤2，银管包覆陶瓷粉体棒：(1)切割获得银管，其中，银管的壁厚为1～2mm，银管的内径：陶瓷粉体棒的直径＝1.1～1.25，银管的长度：陶瓷粉体棒的长度＝1.04～1.1；(2)将陶瓷粉体棒装入银管中，将银管两端进行封口；步骤3，包覆拉拔：将两端封口的银管，进行10～15道次拉拔，将原始直径为6～13mm的银管包覆陶瓷棒拉拔成直径为1～2mm银管包覆陶瓷线；步骤4，包覆轧制：将银管包覆陶瓷线，进行2～3道次轧制，制得厚度为0.1～0.3mm的银管包覆陶瓷带材。其中：所述的步骤1(2)中，将铁酸铋基陶瓷粉末压制成陶瓷粉体棒的方法为：铁酸铋基陶瓷粉末灌装在下模中，然后上下模具闭合，置于液压机工作台上进行压制，压力为2～10MPa，压制时间为10～20s。所述的步骤2(2)中，利用氩弧焊将银管两端进行封口。所述的步骤3中，采用拔丝机进行拉拔。所述的步骤4中，轧制的总的压下率为70～90％。本专利技术的银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，是在金属银管包覆陶瓷粉体基础上，基于金属银的高延展性和优异的塑性能力等优点，在轧制时，利用金属银管提供的高静水压力环境，使被包覆的陶瓷粉体处于压应力状态，从而实现陶瓷的塑性变形，通过拉拔、轧制参数控制制备不同目标厚度的铁酸铋基带材。本专利技术方法的主要优点在于：(1)利用银管包覆陶瓷粉体，使陶瓷粉体处于高静水压力环境中，在变形过程中始终为压应力状态，减弱了陶瓷的脆性带来的影响，使其具备了一定的塑性变形能力。另外，拉拔和轧制过程中，接触表面易于产生剪切变形导致变形不均匀，而包覆变形过程中，由于接触表面为金属银，因而避免了陶瓷粉体产生剪切，提高了变形的均匀性。(2)本专利技术突破了常规冷压烧结和热压烧结方法，利用塑性变形能够实现铁酸铋基带材的制备，为铁酸铋基带材甚至是陶瓷带材提供了一种新的制备方法。(3)实现本专利技术方法所需设备为普通液压机、拔丝机和轧机不需要额外改进设备结构，效率高、成本低、易于实现工业化生产。本专利技术金属银管包覆陶瓷粉体制备铁酸铋基带材的方法不仅可以用于铁酸铋基带材制备，也可以用于其它陶瓷带材制备。附图说明图1本专利技术实施例的银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法的流程图；图2本专利技术实施例1制备的铁酸铋基带材的宏观照片。具体实施方式下面结合具体工艺和实施案例，对本专利技术的具体方法进行说明，但不用来限制本专利技术的范围。以下实施例的银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，工艺流程图见图1。实施例1银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用溶胶凝胶自燃烧法，制备铁酸铋基陶瓷粉末9g，粉末的粒度≤500nm。(2)将铁酸铋基陶瓷粉末，灌装在下模中，然后上下模具闭合，置于液压机工作台上进行压制；压制成直径为6mm，长度为115mm陶瓷粉体棒，其中，压制时压力为4MPa，压制时间为10s；步骤2，银管包覆陶瓷粉体棒：(1)切割获得银管；其中，银管的壁厚为1mm，银管的外径为8mm，银管的长度为120mm；(2)将陶瓷粉体棒装入银管中，利用氩弧焊将银管两端进行封口；步骤3，包覆拉拔：将两端封口的银管，采用拔丝机进行15道次拉拔，将原始直径为8mm的银管包覆陶瓷棒拉拔成直径为1mm银管包覆陶瓷线；步骤4，包覆轧制：将银管包覆陶瓷线，进行2道次轧制，压下率为80％制得厚度为0.2mm的银管包覆陶瓷带材。本实施例制备的银管包覆陶瓷带材，剥开银包覆层后测得铁酸铋带材厚度为0.13mm。本实施例制备的铁酸铋基带材的宏观照片，见图2。实施例2银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用传统溶胶凝胶法，制备0.97BiFeO3-0.03BaTiO3铁酸铋基二元固溶体粉体18g，粉末的粒度≤500nm；(2)将二元固溶体粉体，灌装在下模中，然后上下模具闭合，置于液压机工作台上进行压制；压制成直径为8mm，长度为110mm的陶瓷粉体棒，其中，压制时压力为8MPa，压制时间为15s；步骤2，银管包覆陶瓷粉体棒：(1)切割获得银管；其中，银管的壁厚为1mm，银管的外径为10mm，银管的长度为120mm；(2)将陶瓷粉体棒装入银管中，利用氩弧焊将银管两端进行封口；步骤3，包覆拉拔：将两端封口的银管，采用拔丝机进行15道次拉拔，将原始直径为10mm的银管包覆陶瓷棒拉拔成直径为2mm银管包覆陶瓷线；步骤4，包覆轧制：将银管包覆陶瓷线，进行3道次轧制，压下率为85％制得厚度为0.3mm的银管包覆陶瓷带材。本实施例制备的银管包覆陶瓷带材，剥开银包覆层后测得铁酸铋带材厚度为0.2mm。实施例3银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用溶胶凝胶自燃烧法，制备铁酸铋基陶瓷粉末7g，粉末的粒度≤500nm；(2)将铁酸铋基陶瓷粉末，灌装在下模中，然后上下模具闭合，置于液压机工作台上进行压制；压制成直径为4mm，长度为110mm的陶瓷粉体棒，其中，压制时压力为2MPa，压制时间为10s；步骤2，银管包覆陶瓷粉体棒：(1)切割获得银管；其中，银管的壁厚为1mm，银管的外径为6mm，银管的长度为120mm；(2)将陶瓷粉体棒装入银管中，利用氩弧焊将银管两端进行封口；步骤3，包覆拉拔：将两端封口的银管，采用拔丝机进行10道次拉拔，将原始直径为6mm的银管包覆陶瓷棒拉拔成直径为1mm银管包覆陶瓷线；步骤4，包覆轧制：将银管包覆陶瓷线，进行2道次轧制，压下率为84％制得厚度为0.16mm的银管包覆陶瓷带材。本实施例制备的银管包覆陶瓷带材，剥开银包覆层后测得铁酸铋带材厚度为0.1mm。实施例4银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用传统溶胶凝胶法，制备铁酸铋基陶瓷粉末21g，粉末的粒度≤500nm；(2)将铁酸铋基陶瓷粉末，灌装在下模中，然后上下模具闭合，置于液压机工作台上进行压制；压制成直径为9mm，长度为112mm的陶瓷粉体棒，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用溶胶凝胶自燃烧法或传统溶胶凝胶法，制备铁酸铋基陶瓷粉末，粉末的粒度≤500nm；(2)将铁酸铋基陶瓷粉末，压制成陶瓷粉体棒，其中，陶瓷粉体棒密度为3.5～5g/cm3；步骤2，银管包覆陶瓷粉体棒：(1)切割获得银管，其中，银管的壁厚为1～2mm，银管的内径：陶瓷粉体棒的直径＝1.1～1.25，银管的长度：陶瓷粉体棒的长度＝1.04～1.1；(2)将陶瓷粉体棒装入银管中，将银管两端进行封口；步骤3，包覆拉拔：将两端封口的银管，进行10～15道次拉拔，将原始直径为6～13mm的银管包覆陶瓷棒拉拔成直径为1～2mm银管包覆陶瓷线；步骤4，包覆轧制：将银管包覆陶瓷线，进行2～3道次轧制，制得厚度为0.1～0.3mm的银管包覆陶瓷带材。

【技术特征摘要】
1.一种银管包覆陶瓷粉末制备铁酸铋基带材方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备陶瓷粉体棒：(1)利用溶胶凝胶自燃烧法或传统溶胶凝胶法，制备铁酸铋基陶瓷粉末，粉末的粒度≤500nm；(2)将铁酸铋基陶瓷粉末，压制成陶瓷粉体棒，其中，陶瓷粉体棒密度为3.5～5g/cm3；步骤2，银管包覆陶瓷粉体棒：(1)切割获得银管，其中，银管的壁厚为1～2mm，银管的内径：陶瓷粉体棒的直径＝1.1～1.25，银管的长度：陶瓷粉体棒的长度＝1.04～1.1；(2)将陶瓷粉体棒装入银管中，将银管两端进行封口；步骤3，包覆拉拔：将两端封口的银管，进行10～15道次拉拔，将原始直径为6～13mm的银管包覆陶瓷棒拉拔成直径为1～2mm银管包覆陶瓷线；步骤4，包覆轧制：将银管包覆陶瓷线，进行2...

【专利技术属性】
技术研发人员：包立，齐西伟，梅瑞斌，张敏，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21