掺杂铬元素的压电纳米材料制造技术

本发明专利技术公开了掺杂铬元素的压电纳米材料，包括以下重量份组分：氧化铝70‑75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10‑20重量份，长石7‑10重量份，二硼化锆5‑10重量份，五氧化二铌5‑8重量份，三氧化二铋5‑8重量份，聚铝硅氧烷6‑8重量份，聚碳硅烷6‑8重量份，纳米氧化镁2‑3重量份；碳化硅泡沫2‑3重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.2‑1.5:100。本发明专利技术所述的压电纳米材料具有较高的压电系数，能够有效提高压电纳米材料的使用寿命。本发明专利技术所述的压电纳米材料具有良好的稳定性和耐候性，能够适用于不同的环境，提高压电纳米材料的应用范围，进而提高了压电纳米材料的经济利用和商业价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电材料
，具体涉及掺杂铬元素的压电纳米材料。
技术介绍
压电材料是指受到压力作用时会在两端面见出现电压的晶体材料。压电纳米材料是指具有纳米结构的压电材料。压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受到压力作用变形时两端面会出现异号电荷。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。压电纳米材料主要用作压电驱动元件、电容器等。现有的压电材料的压电系数较低、使用寿命较短；且磁电效应较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供掺杂铬元素的压电纳米材料，解决现有的压电材料的压电系数较低、磁电效应较低的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：掺杂铬元素的压电纳米材料，包括以下重量份组分：氧化铝70-75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10-20重量份，长石7-10重量份，二硼化锆5-10重量份，五氧化二铌5-8重量份，三氧化二铋5-8重量份，聚铝硅氧烷6-8重量份，聚碳硅烷6-8重量份，纳米氧化镁2-3重量份；碳化硅泡沫2-3重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.2-1.5:100。掺杂铬元素的压电纳米材料，由以下重量份组分组成：氧化铝70-75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10-20重量份，长石7-10重量份，二硼化锆5-10重量份，五氧化二铌5-8重量份，三氧化二铋5-8重量份，聚铝硅氧烷6-8重量份，聚碳硅烷6-8重量份，纳米氧化镁2-3重量份；碳化硅泡沫2-3重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.2-1.5:100。申请人通过大量实验获得上述组分的压电纳米材料，上述压电纳米材料具有较高的压电系数，能够有效提高压电纳米材料的使用寿命；并且，本专利技术所述的压电纳米材料具有良好的稳定性和耐候性，能够适用于不同的环境，提高压电纳米材料的应用范围，进而提高了压电纳米材料的经济利用和商业价值。同时，因为钛酸钡中掺杂了铬元素，使得压电纳米材料具有较高的磁电电压系数，提高了压电纳米材料的磁电效应。进一步地，还包括掺杂铬元素的钛酸锂10-15重量份；其中，铬元素与锂元素的摩尔比为1.2-1.5:100。进一步地，还包括三氧化二锑2-3重量份。进一步地，还包括2-3重量份的纳米磁性氧化物。通过加入纳米磁性氧化物提高了压电纳米材料的磁性，进而提高了其使用性能。进一步地，纳米磁性氧化物至少包括含铁磁性氧化物、含钴磁性氧化物、含镍磁性氧化物中的一种。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术所述的压电纳米材料具有较高的压电系数(介电常数)，能够有效提高压电纳米材料的使用寿命。2、本专利技术所述的压电纳米材料具有良好的稳定性和耐候性，能够适用于不同的环境，提高压电纳米材料的应用范围，进而提高了压电纳米材料的经济利用和商业价值。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1：掺杂铬元素的压电纳米材料，由以下重量份组分组成：氧化铝70重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10重量份，掺杂铬元素的钛酸锂10重量份，长石7重量份，二硼化锆5重量份，五氧化二铌5重量份，三氧化二铋5重量份，聚铝硅氧烷6重量份，聚碳硅烷6重量份，纳米氧化镁2重量份；碳化硅泡沫2重量份；三氧化二锑2重量份；含铁磁性氧化物2重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.2:100，铬元素与锂元素的摩尔比为1.2:100。实施例2：掺杂铬元素的压电纳米材料，由以下重量份组分组成：氧化铝75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡20重量份，掺杂铬元素的钛酸锂15重量份，长石10重量份，二硼化锆10重量份，五氧化二铌8重量份，三氧化二铋8重量份，聚铝硅氧烷8重量份，聚碳硅烷8重量份，纳米氧化镁3重量份；碳化硅泡沫3重量份；三氧化二锑3重量份；含钴磁性氧化物3重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.5:100，铬元素与锂元素的摩尔比为1.5:100。实施例3：氧化铝72重量份，掺杂铬元素的钛酸钡15重量份，掺杂铬元素的钛酸锂12重量份，长石8重量份，二硼化锆9重量份，五氧化二铌7重量份，三氧化二铋7重量份，聚铝硅氧烷7重量份，聚碳硅烷7重量份，纳米氧化镁2重量份；碳化硅泡沫3重量份；三氧化二锑3重量份；含钴磁性氧化物1重量份，镍磁性氧化物1重量份，其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.3:100，铬元素与锂元素的摩尔比为1.3:100。实施例4：化铝72重量份，掺杂铬元素的钛酸钡15重量份，掺杂铬元素的钛酸锂12重量份，长石8重量份，二硼化锆9重量份，五氧化二铌7重量份，三氧化二铋7重量份，聚铝硅氧烷7重量份，聚碳硅烷7重量份，纳米氧化镁2重量份；碳化硅泡沫3重量份；三氧化二锑3重量份，其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.3:100，铬元素与锂元素的摩尔比为1.3:100。将实施例1至实施例4所述的压电纳米材料分别进行性能测试，试验结果分别如表1：表1将实施例3进行稳定性试验，将实施例3所述的压电纳米材料应用于零下10摄氏度、50摄氏度、30摄氏度下使用，在1个月、3个月、6个月、9个月、12个月进行介电常数、耐压强度和断裂韧性检测，在1个月时，介电常数、耐压强度和断裂韧性均没有变化，在3个月时，介电常数下降了0.5％左右，而耐压强度和断裂韧性均没有变化；在6个月时，介电常数下降了0.8％左右，而耐压强度和断裂韧性均没有变化；在9个月时，介电常数下降了1..1％左右，耐压强度和断裂韧性均下降了0.5％左右，在12个月时，介电常数下降了1.2％左右，耐压强度和断裂韧性均下降了0.7％左右。上述实验结果说明本专利技术所述的压电纳米材料具有较好的稳定性、使用寿命较高，能够适用于不同温度下的环境，耐寒寒热性较好。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
掺杂铬元素的压电纳米材料，其特征在于，包括以下重量份组分：氧化铝70‑75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10‑20重量份，长石7‑10重量份，二硼化锆5‑10重量份，五氧化二铌5‑8重量份，三氧化二铋5‑8重量份，聚铝硅氧烷6‑8重量份，聚碳硅烷6‑8重量份，纳米氧化镁2‑3重量份；碳化硅泡沫2‑3重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.2‑1.5:100。

【技术特征摘要】
1.掺杂铬元素的压电纳米材料，其特征在于，包括以下重量份组分：氧化铝70-75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10-20重量份，长石7-10重量份，二硼化锆5-10重量份，五氧化二铌5-8重量份，三氧化二铋5-8重量份，聚铝硅氧烷6-8重量份，聚碳硅烷6-8重量份，纳米氧化镁2-3重量份；碳化硅泡沫2-3重量份；其中，铬元素与钡元素的摩尔比为1.2-1.5:100。2.掺杂铬元素的压电纳米材料，其特征在于，由以下重量份组分组成：氧化铝70-75重量份，掺杂铬元素的钛酸钡10-20重量份，长石7-10重量份，二硼化锆5-10重量份，五氧化二铌5-8重量份，三氧化二铋5-8重量份，聚铝硅氧烷6-8重量份，聚碳硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭逢林，
申请(专利权)人：四川行之智汇知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51