一种铋层状无铅压电陶瓷的制备方法技术

技术编号:23360135 阅读:30 留言:0更新日期:2020-02-18 15:56
本发明专利技术公开了一种铋层状无铅压电陶瓷的制备方法。原料化学计量式为Ca

Preparation of bismuth layered lead-free piezoelectric ceramics

【技术实现步骤摘要】
一种铋层状无铅压电陶瓷的制备方法
本专利技术涉及压电陶瓷的制备,尤其涉及一种铋层状无铅压电陶瓷的制备方法。
技术介绍
压电陶瓷是可以实现机械能和电能之间相互转换的重要的电子功能陶瓷材料。在现阶段,压电陶瓷材料已经在许多领域有着广泛的应用,如国防建设、航空航天等等。除了在常规温度下的使用之外,在一些特殊领域高温压电器件的地位已经愈加突出。但是性能优异、工作温度高的压电陶瓷材料非常之少,所以一直以来,特种高温压电器件的生产一般使用的都是工艺复杂、成本很高的压电单晶材料。因此,开发具有优异性能的高居里温度压电陶瓷材料已成为当务之急。在众多压电陶瓷材料中,铋层状结构压电陶瓷由于具有高居里温度、低介电损耗等优点,已广泛应用于高温高频领域。CaBi2Nb2O9陶瓷居里温度可达940℃,是目前报道的铋层状压电陶瓷材料中居里温度最高的。但是,由于铋层状材料自身晶体结构的局限性,极化比较困难,使得CBNO陶瓷的压电系数很小,只有大约5pC/N,大大限制了其实际的应用。有效解决这一问题的方法之一是对CBNO陶瓷进行掺杂改性。研究表明,A位掺杂比B位掺杂更能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铋层状无铅压电陶瓷的制备方法,其特征在于,该制备方法具有如下步骤:/n(1)、配料/n将原料CaCO

【技术特征摘要】
1.一种铋层状无铅压电陶瓷的制备方法,其特征在于,该制备方法具有如下步骤:
(1)、配料
将原料CaCO3、Na2CO3、Bi2O3、CeO2和Nb2O5,按以下计量式:Ca1-2x(NaCe)xBi2Nb2O9进行混合,式中,摩尔含量x=0~0.15,混合后放入球磨罐中;球磨介质为去离子水和玛瑙球,玛瑙球:料:去离子水的重量比为1.0:(0.4~0.8):0.6;再将混合料放入烘箱内烘干,然后放入研钵内研磨,过筛;
(2)、合成
将步骤(1)中过筛后的粉料,放入坩埚内,压实,加盖,密封,在合成炉中于850℃~950℃合成,保温2h~4h,自然冷却到室温,出炉;
(3)、二次球磨
将步骤(2)的合成料放入球磨罐中球磨粉碎,再将球磨后的料放入烘箱内烘干,然后放入研钵内研磨、过筛;
(4)、压片
将步骤(3)过筛后的粉料加入PVA水溶液后放入研钵中充分研磨进行造粒,用电动压片机压成柱状,再将其捣碎,研磨过筛,然后采用电动压片机和等静压机压制成型为坯件;
(5)、排胶
将步骤(4)的坯件放入马弗炉中,以2℃/min~5℃/min的速率升温至650℃~750℃后,保温20min~40min,随炉自然冷却至室温;
(6)、烧结
将步骤(5)排胶后的坯件放进坩埚中加入与所制备材料同体系的粉料进行埋烧,以6℃/min~10℃/min的升温速率升温至1090℃~1170℃烧结,保温2h~4h,随炉自然冷却至室温,制得铋层状无铅压电陶瓷;
(7)、涂电极与表面处理
将步骤(6)得到的铋层状无铅压电陶瓷上下两个面进行抛光至厚度为1mm~1.2mm,然后在上下表面利用离子溅射的方式溅射金电极;然后放入硅油中,在160℃~200℃条件下,使用高压极化台在直流电场下进行极化,得到最终的铋层状无铅压电陶瓷。


2.根据权利要求1所述的一种铋层状无铅压电陶瓷的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张飞洋郇正利闫锋唐发俊娄岳徐轩宇马立智
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十六研究所
类型:发明
国别省市:天津;12

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