一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖及其制备方法。该压电地砖的制备方法包括以下步骤：将粉煤灰和矿渣按质量比为3:2的比例混合后搅拌，获得灰体混合物，依次在灰体混合物中加入碱激发剂和PZT浆体并搅拌均匀，获得第一压电浆体；将第一压电浆体经过振动除泡、压制成型、密封养护、表面处理、和极化处理后，得到第二压电地砖，将所述第二压电地砖与电路板连接后，再涂覆碱激发净浆体，作为保护层，并对所述保护层进行工艺性处理得到所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，制得所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖。通过实施本发明专利技术实施例提供一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖及其制备方法，能够降低压电片的生产成本和减少能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖及其制备方法
本专利技术涉及地聚物技术、压电
，具体涉及一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖及其制备方法。
技术介绍
现有的压电地砖的制备一般采用压电陶瓷进行机械能与动能的转换。压电陶瓷是将氧化锆、氧化铅和氧化钛等氧化物，经过高温烧结、固相反应后形成多晶体，并通过直流高压极化处理后制得的。但压电陶瓷的制备过程中采用的原料成本较高；此外，制备过程中还需反复的进行高温烧结，能耗较大且容易造成环境污染，从而导致传统的压电地砖的生产成本高，能耗大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖及其制备方法，能够降低压电片的生产成本和减少能耗。本专利技术实施例提供一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法，包括：将粉煤灰和矿渣按质量比为3:2的比例混合后搅拌，获得灰体混合物，依次在所述灰体混合物中加入碱激发剂和PZT浆体并搅拌均匀，获得第一压电浆体；将所述第一压电浆体倒入预设的模具中，继而将所述模具放在振动台中进行振动，直至所述第一压电浆体表面无气泡浮现停止振动；其中，在振动过程中若所述第一压电浆体表面在模具中下降的高度超过预设的距离后，需向所述模具中补注所述第一压电浆体；依次对所述第一压电浆体进行压制成型和密封养护后获得第一压电地砖；对所述第一压电地砖进行表面处理后，将导电银浆均匀涂覆在所述第一压电地砖的顶面和底面，并在烘干后将所述第一压电地砖置于二甲基硅油中极化，获得第二压电地砖；将所述第二压电地砖与柔性电路板连接，获得第三压电地砖；在所述第三压电地砖的表面涂覆碱激发净浆体，作为保护层，并对所述保护层进行工艺性处理得到所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，其中所述碱激发净浆体由所述灰体混合物与所述碱激发剂混合搅拌制得。进一步的，所述碱激发剂的制备方法具体为：将水、氢氧化钠和水玻璃按质量比为100:5:2的比例混合搅拌均匀后，静置24小时得到所述碱激发剂。进一步的，所述PZT浆体的制备方法具体为：将PZT粉末与浓度为0.4％柠檬酸三铵溶液混合后，继而在超声浴中进行分散处理，得到所述PZT浆体。进一步的，所述PZT浆体中PZT的粒直径为100微米至200微米。进一步的，所述依次对所述第一压电浆体进行压制成型和密封养护后获得第一压电地砖，具体为：向所述第一压电浆体持续施加30-50MPa的压力，直至成型，继而按预设的时间在常温的环境下密封养护，获得所述第一压电地砖。进一步的，对所述第一压电地砖进行表面处理，具体为：对所述第一压电地砖进行打磨抛光制得长为30cm，宽为30cm，高为4mm的方板。进一步的，所述从所述柔性电路板为单面柔性电路板。进一步的，所述保护层的厚度为5mm。进一步的，所述对所述保护层进行工艺性处理得到所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，具体为：在所述保护层的上表面与装饰层的下表面粘合制得所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，其中所述装饰层为PVC自粘地面。相应的本专利技术还提供了一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖由所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法制得。通过实施本专利技术的实施例，有如下有益效果：本专利技术实施例将PZT、矿渣、粉煤灰混合后，经过振动除泡、压制成型、密封养护、表面处理、和极化处理后，得到第二压电地砖，将所述第二压电地砖与电路板连接后，再涂覆碱激发净浆体，作为保护层，并对所述保护层进行工艺性处理得到所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，制得所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，这种压电地砖使用的主原料是，矿渣、粉煤灰和PZT，这些主原料价格低廉有效降低了压电复合板的生产成本，此外制备过程无需通过高温烧结，降低能耗。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法的流程示意图；图2是本专利技术第二实施例提供的碱激发粉煤灰矿渣压电地砖结构示意图；图3是本专利技术第二实施例提供的碱激发粉煤灰矿渣压电地砖又一结构示意图；附图标记说明：101、装饰层；102、保护层；103、第三压电地砖；104、单面柔性电路板；105、导线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法包括步骤：S101、将粉煤灰和矿渣按质量比为3:2的比例混合后搅拌，获得灰体混合物，依次在灰体混合物中加入碱激发剂和PZT浆体并搅拌均匀，获得第一压电浆体。S102、将第一压电浆体倒入预设的模具中，继而将模具放在振动台中进行振动，直至第一压电浆体表面无气泡浮现停止振动；其中，在振动过程中若第一压电浆体表面在模具中下降的高度超过预设的距离后，需向模具中补注第一压电浆体。S103、依次对第一压电浆体进行压制成型和密封养护后获得第一压电地砖。S104、对第一压电地砖进行表面处理后，将导电银浆均匀涂覆在第一压电地砖的顶面和底面，并在烘干后将第一压电地砖置于二甲基硅油中极化，获得第二压电地砖。S105、第二压电地砖与柔性电路板连接，获得第三压电地砖。S106、在第三压电地砖的表面涂覆碱激发净浆体，作为保护层，并对保护层进行工艺性处理得到碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，其中碱激发净浆体由灰体混合物与碱激发剂混合搅拌制得。对于步骤S101，具体为：将粉煤灰和矿渣按质量比为3:2的比例混合后，在净浆搅拌机内干拌2分钟，获得灰体混合物，然后加入碱激发剂和PZT浆体再搅拌5分钟至混合均匀，获得第一压电浆体。其中，碱激发剂的制备方法为：将水、氢氧化钠和水玻璃按质量比为100:5:2的比例混合搅拌均匀后，静置24小时得到碱激发剂，具体的：先称取氢氧化钠并倒入容器中，然后加入蒸馏水搅拌五分钟待到氢氧化钠完全溶解后，再倒入水玻璃搅拌五分钟至溶液混合均匀后，静置24h。进一步的，PZT浆体的制备方法为：将PZT粉末与浓度为0.4％柠檬酸三铵溶液混合后，加入适量的蒸馏水，继而在超声浴中进行分散处理，得到PZT浆体。柠檬酸三铵溶液对PZT粉末进行改性，使PZT粉末由憎水性改性为亲水性，从而促进PZT的分散。其中PZT浆体中PZT的粒直径为100微米至200微米，PZT的粒直径较大从而增大了压电效应，能够产生较大的电流。对于步骤S102，具体为：将第一压电浆体倒入模具中，再将已倒入第一压电浆体的模具放置在频率2800～3000次/分的振动台中，分3次振动，每次振动30～40秒。振动过程中如果第一压电浆体下陷的距离超过2mm，则向模具中补注第一压电浆体，继续振动，直至浆体表面无气泡浮现。通过振动操作，消除模具中第一压电浆体中的气泡。对于步骤S103，具体为：向第一压电浆体持续施加30-50MPa的压力，直至成型，继而按预设的时间在常温的环境下密封养护，获得第一压电地砖。优选的，利用压力机向第一压电浆体持续施加30～50MPa的压力的时间为30-40分钟，直至成型。优选的，预设的时间为120-150h。对于步骤S104、对第一压电地砖进行表面处理具体为：对第一压电地砖进行打磨抛光制得长为30cm，宽为30cm，高为4mm的方板。对于步骤S105、具体为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法，其特征在于，包括：将粉煤灰和矿渣按质量比为3:2的比例混合后搅拌，获得灰体混合物，依次在所述灰体混合物中加入碱激发剂和PZT浆体并搅拌均匀，获得第一压电浆体；将所述第一压电浆体倒入预设的模具中，继而将所述模具放在振动台中进行振动，直至所述第一压电浆体表面无气泡浮现停止振动；其中，在振动过程中若所述第一压电浆体表面在模具中下降的高度超过预设的距离后，需向所述模具中补注所述第一压电浆体；依次对所述第一压电浆体进行压制成型和密封养护后获得第一压电地砖；对所述第一压电地砖进行表面处理后，将导电银浆均匀涂覆在所述第一压电地砖的顶面和底面，并在烘干后将所述第一压电地砖置于二甲基硅油中极化，获得第二压电地砖；将所述第二压电地砖与柔性电路板连接，获得第三压电地砖；在所述第三压电地砖的表面涂覆碱激发净浆体，作为保护层，并对所述保护层进行工艺性处理得到所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，其中所述碱激发净浆体由所述灰体混合物与所述碱激发剂混合搅拌制得。

【技术特征摘要】
1.一种碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法，其特征在于，包括：将粉煤灰和矿渣按质量比为3:2的比例混合后搅拌，获得灰体混合物，依次在所述灰体混合物中加入碱激发剂和PZT浆体并搅拌均匀，获得第一压电浆体；将所述第一压电浆体倒入预设的模具中，继而将所述模具放在振动台中进行振动，直至所述第一压电浆体表面无气泡浮现停止振动；其中，在振动过程中若所述第一压电浆体表面在模具中下降的高度超过预设的距离后，需向所述模具中补注所述第一压电浆体；依次对所述第一压电浆体进行压制成型和密封养护后获得第一压电地砖；对所述第一压电地砖进行表面处理后，将导电银浆均匀涂覆在所述第一压电地砖的顶面和底面，并在烘干后将所述第一压电地砖置于二甲基硅油中极化，获得第二压电地砖；将所述第二压电地砖与柔性电路板连接，获得第三压电地砖；在所述第三压电地砖的表面涂覆碱激发净浆体，作为保护层，并对所述保护层进行工艺性处理得到所述碱激发粉煤灰矿渣压电地砖，其中所述碱激发净浆体由所述灰体混合物与所述碱激发剂混合搅拌制得。2.如权利要求1所述的碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法，其特征在于，所述碱激发剂的制备方法具体为：将水、氢氧化钠和水玻璃按质量比为100:5:2的比例混合搅拌均匀后，静置24小时得到所述碱激发剂。3.如权利要求1所述的碱激发粉煤灰矿渣压电地砖的制备方法，其特征在于，所述PZT浆体的制备方法具体为：将PZT粉末与浓度为0.4％柠檬酸三铵溶液混合后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵若红，周新雨，徐安，傅继阳，刘爱荣，吴玖荣，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44