一种压电陶瓷纤维的制备方法技术

本发明专利技术属于压电功能材料制备技术领域，具体涉及一种压电陶瓷纤维的制备方法。本发明专利技术首先以碳酸锂、钛酸四丁酯等为原料，进行混合加热并过滤，将滤液与柠檬酸溶液混合，经减压蒸馏，得纺丝液，再将纺丝液置于挤出装置中进行挤丝，得到凝胶纤维，接着将锆钛酸铅镧陶瓷粉碎后与粘结剂等混合搅拌，得陶瓷浆料，随后将其与凝胶纤维混合，并依次进行蒸汽处理和高温热解，即可得到压电陶瓷纤维。本发明专利技术制备的压电陶瓷纤维强度高，可以承受大的冲击，不易断裂，且也可用于弯曲的平面。

Method for preparing piezoelectric ceramic fiber

The invention belongs to the technical field of the preparation of piezoelectric functional materials, in particular to a preparation method of piezoelectric ceramic fibers. The invention firstly with lithium carbonate, four butyl titanate as raw materials, mixed heating and filtration, the filtrate and citric acid solution mixed by vacuum distillation was spinning solution, then extruding device for extrusion spinning liquid in the gel fibers, then lead lanthanum titanate ceramics after grinding and binder etc. mixing, have ceramic slurry, which is then mixed with gel fibers, and in turn the steam treatment and high temperature pyrolysis can be obtained by piezoelectric ceramic fiber. The piezoelectric ceramic fiber prepared by the invention has high strength, can bear large impact, is not easy to break, and can also be used for curved planes.

【技术实现步骤摘要】
一种压电陶瓷纤维的制备方法
本专利技术属于压电功能材料制备
，具体涉及一种压电陶瓷纤维的制备方法。
技术介绍
所谓压电效应有两种，即正压电效应及逆压电效应。当压电体受到电场作用时，电偶极矩会被拉长，压电体会沿电场方向伸长，即将电能转换为机械能。反之，对压电体施加压力，体内的电偶极矩会随材质的压缩而变短，此时压电体内为抵抗这种趋势，将产生电压以保持原状态。因此，压电材料具有机械能与电能之间来回转换的特性。故压电材料广泛地使用于运动感应器、致动器、转换器、微定位器、振动检测以及超音波产生器等用途。传统压电材料多为块材型式，其质地坚硬易碎，机电转换输出受到限制，而局限了压电材料的发展运用。若能将压电材料纤维化，借由纤维化后的高长宽比，以提高其形变能力而大幅增加其压电特性、灵敏度与机电耦合系数，尤其纤维化后的压电材料再结合高弹性树脂材料形成的压电复材可大幅提升其压电性与机械性能，进一步拓展压电材料的运用领域。利用挤压成型法制造压电陶瓷纤维。该方法将压电陶瓷粉末与粘结剂及交联剂水溶液均匀混合，以形成聚合物胶体。接着，将聚合物胶体借由挤型机挤压成型以形成陶瓷纤维生胚。然后，进行干燥及烧结步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电陶瓷纤维的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别选取5～10份碳酸锂、20～30份钛酸四丁酯、3～5份异丙醇锆、3～5份醋酸溶液、10～20份无水乙醇和50～70份乙二醇单甲醚混合，混合后加入三口烧瓶中，放入油浴锅中，加热反应得反应物；（2）按质量比1:3将反应物和弱酸溶液混合，在室温下搅拌混合后移入减压浓缩罐中，减压浓缩后得纺丝液；（3）将纺丝液移入挤出装置中，将挤出装置升温至100～102℃后通过80～90μm的微孔，控制挤出速度进行挤出成丝，收集挤出的丝并冷却至室温，即可得到凝胶纤维，备用；（4）称取锆钛酸铅镧陶瓷，加入气流粉碎机中粉碎，过筛得陶瓷粉末，将陶...

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷纤维的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别选取5～10份碳酸锂、20～30份钛酸四丁酯、3～5份异丙醇锆、3～5份醋酸溶液、10～20份无水乙醇和50～70份乙二醇单甲醚混合，混合后加入三口烧瓶中，放入油浴锅中，加热反应得反应物；（2）按质量比1:3将反应物和弱酸溶液混合，在室温下搅拌混合后移入减压浓缩罐中，减压浓缩后得纺丝液；（3）将纺丝液移入挤出装置中，将挤出装置升温至100～102℃后通过80～90μm的微孔，控制挤出速度进行挤出成丝，收集挤出的丝并冷却至室温，即可得到凝胶纤维，备用；（4）称取锆钛酸铅镧陶瓷，加入气流粉碎机中粉碎，过筛得陶瓷粉末，将陶瓷粉末加入水中，搅拌混合后再依次加入锆钛酸铅镧陶瓷质量4～6%粘结剂和锆钛酸铅镧陶瓷质量3～5%非离子表面活性剂，并加入分散机中搅拌混合后得陶瓷浆料；（5）按质量比1:3将步骤（3）备用的凝胶纤维和陶瓷浆料混合，得混合料后放入蒸汽炉中进行蒸汽处理，取出蒸汽处理后的凝胶纤维，并放入真空干燥箱中干燥得干燥物，将干燥物放入马弗炉中，逐步升温至200～300℃、500～600℃和850～950℃，依次在不同温度下保温热解，热解后冷却至室温，得热解物，即可得到压电陶瓷纤维。2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的醋酸溶液为质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，薛洋，葛明月，
申请(专利权)人：吴迪，
类型：发明
国别省市：江苏,32