磁电复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁电复合材料的制备方法。该制备方法包括：将下列压电陶瓷的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第一粉料：Fe2O3：15‑20份，Bi2O3：52‑58份，BaCO3：15‑18份，TiO2：5‑8份，ZnO：0.2‑0.7份，MnO2：0.1‑0.3份；将下列磁性材料的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第二粉料：Fe2O3：61‑66份，NiO：8‑20份；CuO：4.5‑6.5份，ZnO：4‑20份，Bi2O3：0.5‑2份，Co3O4：0.1‑0.5份；将第一浆料制备成第一膜片，将第二浆料制备成第二膜片，并将第一膜片和第二膜片沿厚度方向压合在一起，以形成复合膜片；将复合膜片进行排胶处理；将复合膜片进行烧结，以形成磁电复合材料。

Fabrication of Magnetoelectrics Composites

The invention discloses a preparation method of a magnetoelectric composite material. The preparation method includes: the following raw materials of piezoelectric ceramics are proportioned according to weight, solid-state reaction is carried out, and the first powder is prepared: Fe2O3:15_20, Bi2O3:52_58, BaCO3:15_18, TiO2:5_8, ZnO:0.2_0.7, MnO_2:0.1_0.3; and the following raw materials of magnetic materials are proportioned according to weight, and solid-state reaction is carried out and prepared. The second powder: Fe2O3:61_66, NiO:8_20; CuO:4.5_6.5, ZnO:4_20, Bi2O3:0.5_2, Co3O4:0.1_0.5; The first slurry is prepared into the first film, the second slurry is prepared into the second film, and the first film and the second film are pressed together along the thickness direction to form a composite film; the composite film is processed by discharging film; and the composite film is reworked. The composite diaphragm is sintered to form a magnetoelectric composite material.

【技术实现步骤摘要】
磁电复合材料的制备方法
本专利技术涉及材料制备
，更具体地，涉及一种磁电复合材料的制备方法。
技术介绍
随着人们对电子产品的需求，电子元器件向着小型化、多功能和高稳定性方向发展。在一种元件中实现多种功能已经成为一种新的发展方向。这种元件通常为复合材料。例如，同时具有电容、电感双性或铁电-铁磁、压电-铁磁等复合双性材料。这种复合材料用于制备片式滤波器、电磁传感器、压电传感器等。然而，不同介质层间存在着烧结收缩率、致密化速率不匹配等问题，导致不同功能的材料无法进行共烧。通常需要先将各种功能的材料分别制备成型，然后，再将不同功能的材料复合在一起，导致复合材料的制备工艺复杂，成品率低。因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种磁电复合材料的制备方法的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种磁电复合材料的制备方法。该制备方法包括：将下列压电陶瓷的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第一粉料：Fe2O3：15-20份，Bi2O3：52-58份，BaCO3：15-18份，TiO2：5-8份，ZnO：0.2-0.7份，MnO2：0.1-0.3份；将下列磁性材料的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第二粉料：Fe2O3：61-66份，NiO：8-20份；CuO：4.5-6.5份，ZnO：4-20份，Bi2O3：0.5-2份，Co3O4：0.1-0.5份；加入液体添加剂将第一粉料制备成第一浆料，将第二粉料制备成第二浆料；将第一浆料制备成第一膜片，将第二浆料制备成第二膜片，并将第一膜片和第二膜片沿厚度方向压合在一起，以形成复合膜片，其中，所述第一膜片的平行于延伸方向的两个表面分别设置有电极层；将所述复合膜片进行排胶处理；将所述复合膜片进行烧结，以形成磁电复合材料。可选地，在制备第一粉料时，固相反应的温度为880-930℃。可选地，在制备第二粉料时，固相反应的温度为880-920℃。可选地，采用流延成型的方式将所述第一浆料制备成第一膜带，采用等静压的方式将多层所述第一膜带压合成所述第一膜片；和/或采用流延成型的方式将所述第二浆料制备成第二膜带，采用等静压的方式将多层所述第二膜带压合成所述第二膜片。可选地，所述第一膜带和所述第二膜带中的至少一种的厚度为20-70微米。可选地，按照重量份计算，所述液体添加剂包括混合在一起的下列物质：PVB：5-8份，增塑剂：2-3份，甲苯：30-35份,乙醇：8-9份,异丙醇：5-7份。可选地，烧结温度为880-930℃，烧结时间为2-5小时可选地，所述第一膜片和所述第二膜片均为至少一个，并且所述第一膜片和所述第二膜片交错设置。可选地，所述第一粉料和所述第二粉料中至少一种的粒度为0.6-1.5微米。可选地，在制备所述第一粉料和所述第二粉料中的至少一种中，在固定反应之前和固相反应之后均采用球磨对原料进行研磨，并且固相反应之后球磨得到的粉料的粒度小于固相反应之前球磨得到的粉料的粒度。根据本公开的一个实施例，该磁电复合材料能够实现低温共烧，加工制作简单，成品率高。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据本专利技术的一个实施例的磁电复合材料的制备方法的流程图。图2是根据本专利技术的一个实施例的磁电复合材料结构示意图。图3是图2的剖视图。附图标记说明：11：压电陶瓷层；12：磁性材料层；13：电极层。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。根据本公开的一个实施例，提供了一种磁电复合材料的制备方法。该制备方法包括：S1、将下列压电陶瓷的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第一粉料：Fe2O3：15-20份，Bi2O3：52-58份，BaCO3：15-18份，TiO2：5-8份，ZnO：0.2-0.7份，MnO2：0.1-0.3份。在该步骤中，各种原料为粉料或者颗粒料。各种原料配好料后进行混合。例如，通过机械搅拌、滚筒球磨、行星球磨等方式将进行混合，以形成均匀的混合粉料。在一个例子中，采用球磨进行混料。球磨可以在尼龙球磨罐中进行。为了使得到的混合粉料更精细、更均匀，向尼龙球磨罐中加入无水乙醇。本领域技术人员可以根据实际需要设置球磨的时间。在球磨完成后，先将混合粉料烘干，以排除无水乙醇等；然后将混合粉料进行过筛。将筛下料进行固相反应。在固相反应中，各种原料作为反应物在相界面上发生化学反应，初步生成钙钛矿结构。例如，固相反应的温度为880-930℃，反应时间为1-4小时。在该反应条件下，形成的压电陶瓷材料的压电系数d33为100-300。在固相反应之后，将固相反应后的混合粉料进行细磨。细磨的目的是得到合适粒度的第一粉料。第一粉料的粒度小于混料时形成的粉料的粒度。例如，细磨采用球磨。将固相反应后的混合粉料加入到尼龙球罐中，然后加入无水乙醇进行球磨。在细磨过程中，球磨时间比混料时间长，以得到粒度更小的粉料。在球磨完成后，将粉料再次进行烘干、过筛。筛下料为第一粉料。例如，第一粉料的粒度为0.6-1.5微米。该粒度范围形成的压电陶瓷的表面致密，结构强度高。S2、将下列磁性材料的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第二粉料：Fe2O3：61-66份，NiO：8-20份；CuO：4.5-6.5份，ZnO：4-20份，Bi2O3：0.5-2份，Co3O4：0.1-0.5份。在该步骤中，各种原料为粉料或者颗粒料。各种原料配好料后进行混合。例如，通过机械搅拌、滚筒球磨、行星球磨等方式将各种粉料进行混合，以形成均匀的混合粉料。例如，球磨可以在尼龙球磨罐中进行。为了使得到的混合粉料更精细、更均匀，向尼龙球磨罐中加入无水乙醇。本领域技术人员可以根据实际需要设置球磨的时间。在固相反应中，各种原料作为反应物在相界面上发生化学反应。例如，固相反应的温度为880-920℃，反应时间为1-4小时。同样地，在制备第二粉料过程中，在固定反应之前和固相反应之后均采用球磨对原料进行研磨。并且如前所述固相反应之后球磨得到的粉料的粒度小于固相反应之前球磨得到的粉料的粒度，这使得后续的烧结速度更快，烧结效果更好。例如，第二粉料的粒度为0.6-1.5微米。该粒度范围形成的磁性材料的表面致密，结构强度高。本领域技术人员可以理解的是，S1和S2步骤不分先后，可以同时进行或者先进行两个步骤中的任意一个。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁电复合材料的制备方法，其中，包括：将下列压电陶瓷的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第一粉料：Fe2O3：15‑20份，Bi2O3：52‑58份，BaCO3：15‑18份，TiO2：5‑8份，ZnO：0.2‑0.7份，MnO2：0.1‑0.3份；将下列磁性材料的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第二粉料：Fe2O3：61‑66份，NiO：8‑20份；CuO：4.5‑6.5份，ZnO：4‑20份，Bi2O3：0.5‑2份，Co3O4：0.1‑0.5份；加入液体添加剂将第一粉料制备成第一浆料，将第二粉料制备成第二浆料；将第一浆料制备成第一膜片，将第二浆料制备成第二膜片，并将第一膜片和第二膜片沿厚度方向压合在一起，以形成复合膜片，其中，所述第一膜片的平行于延伸方向的两个表面分别设置有电极层；将所述复合膜片进行排胶处理；将所述复合膜片进行烧结，以形成磁电复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种磁电复合材料的制备方法，其中，包括：将下列压电陶瓷的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第一粉料：Fe2O3：15-20份，Bi2O3：52-58份，BaCO3：15-18份，TiO2：5-8份，ZnO：0.2-0.7份，MnO2：0.1-0.3份；将下列磁性材料的原料按照重量份进行配料，进行固相反应，并制备成第二粉料：Fe2O3：61-66份，NiO：8-20份；CuO：4.5-6.5份，ZnO：4-20份，Bi2O3：0.5-2份，Co3O4：0.1-0.5份；加入液体添加剂将第一粉料制备成第一浆料，将第二粉料制备成第二浆料；将第一浆料制备成第一膜片，将第二浆料制备成第二膜片，并将第一膜片和第二膜片沿厚度方向压合在一起，以形成复合膜片，其中，所述第一膜片的平行于延伸方向的两个表面分别设置有电极层；将所述复合膜片进行排胶处理；将所述复合膜片进行烧结，以形成磁电复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在制备第一粉料时，固相反应的温度为880-930℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在制备第二粉料时，固相反应的温度为880-920℃。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，采...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪伟，俞胜平，张丹阳，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37