一种无机非金属材料的制造方法及其制造设备技术

本发明专利技术公开了一种无机非金属材料的制造方法及其制造设备，包括步骤1：将料混合物制成浆液，步骤2：对浆液进行研磨，步骤3：对混合进行煅烧，步骤4：再次研磨，步骤5：与粘合剂进行搅拌，步骤6：对陶坯进行成型，步骤7：烧成压电陶瓷，还包括混合加工装置，混合加工装置包括一个圆柱状的外壳体及两端为锥状中部为圆筒的内胆。

A manufacturing method and equipment of inorganic nonmetal materials

【技术实现步骤摘要】
一种无机非金属材料的制造方法及其制造设备
本专利技术是一种无机非金属材料的制造方法及其制造设备，属于新材料加工领域。
技术介绍
新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料，结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能，如新型陶瓷材料（无机非金属材料），非晶态合金(金属玻璃)等，其中压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。然而，许多较小的电子部件尽管减小了尺寸，但仍要求压电元件提供更大的输出功率，对此压电元件需表现出某些特性，包括高度的机械品质因数，高度的相对介电常数和矫顽场，另外，介电损耗必须足够低以最小化内部热效应。但现有的大输出的压电陶瓷难以适用于小型的电子设备，在现有技术中虽存在小型的压电陶瓷，但该类型的压电陶瓷随可安装于小型电子设备中但确显示出低电容和高电阻抗，难以驱动小型设备，另外如果介电常数过高，将导致内部发热严重将会降低设备的输出和效率。且现有设备在煅烧阶段通过频繁的将原料来回转移进行，耗费时间高，同时影响了加工质量。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种无机非金属材料的制造方法，包括如下步骤：步骤1：将包含Pbo、ZrO2、TiO2、Sb2O3、MnO、SrCO3、CeO2的混合物按质量比为1.5-1混合纯净水，制成浆液。步骤2：将混合浆液研磨，研磨时长为6h，得到平均粒度小于约2微米的均匀混合物。步骤3：混合物沥干，再置于不低于900℃下煅烧，煅烧时间不低于1h，之后将煅烧后的陶瓷粉末混合物冷却至室温。步骤4：将陶瓷混合物再次按质量比为1.5-1混合纯净水，制成浆液，并再次研磨16h，之后再次重复步骤3。步骤5：将干燥的陶瓷粉末与浓度为5%聚乙烯醇的溶液搅拌混合，直至搅拌呈糊状。步骤6：将该糊状混合物在不低于300KG的压力下通过模具挤出以形成陶瓷坯。步骤7：通过将陶瓷坯放置于氧化铝坩埚中进行干燥，干燥温度为1200℃至1300℃，干燥时间为10h，并在烧制过程在陶坯上均匀的撒上未糊化的陶瓷粉末，最后待其自然冷却。为优化上述技术方案，进一步采取的措施为：根据一种优选方式，经步骤4煅烧后的粉末为钙钛矿结构。根据一种优选方式，步骤1的混合与步骤2的研磨为同时进行，且在步骤4研磨过程中将同时煅烧。根据一种优选方式，步骤6至步骤7中通过加热以蒸发聚乙烯醇。根据一种优选方式，步骤7撒上的陶瓷粉末量与陶坯质量比为1-100。根据一种优选方式，当步骤7冷却至60℃时，将对陶坯进行切割，使其成若干个方块。本专利技术为解决所述步骤1-5的设备包括混合加工装置，所述混合加工装置包括一个圆柱状的外壳体及两端为锥状中部为圆筒的内胆，所述外壳体一侧设有用于进料的进料斗，另一侧设有用于出料的出料斗，所述外壳体内部还套有用于保温的隔热层，隔热层内还设有加热器，加热器用于加热内胆，且所述进料斗和出料斗均与内胆为相连通，其连通方式通过电磁阀控制，所述内胆两端均设有轴承及基座，且所述外壳体外表面焊接有齿环，所述齿环一侧啮合连接有电机，电机用于驱动外壳体发生转动，所述内胆内设有若干个研磨球，且所述内胆内壁上设有螺纹状的出料桨用于材料的排出。根据一种优选方式，所述隔热层为玻璃纤维填充而成，所述研磨球采用耐磨锻钢球。根据一种优选方式，所述齿环设有两个并通过四个所述电机啮合带动外壳体。有益效果本专利技术所制造出的压电陶瓷适用于小型的电子设备，且呈现出良好的功效，内部发热低将减少设备的输出和效率损耗。本专利技术的混合加工装置解决了其在煅烧与研磨过程需频繁转移原料的问题，极大程度的提升了工作效率，且通过在煅烧过程还能启动研磨，提升了工作质量，减少了因研磨煅烧而耗费的时间，针对加工时间来说做到了行业的重大突破。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中的附图作详细地介绍，以此让本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术混合加工装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例1一种无机非金属材料的制造方法，包括如下步骤：步骤1：将包含Pbo,572.6g、ZrO2,83g、TiO2,16.2g、Sb2O3,11.6g、MnO,3.25g、SrCO3,7.45g、CeO2,1.78g的混合物加上467g纯净水制成浆液。步骤2：将混合浆液研磨，研磨时长为6h，得到平均粒度小于约2微米的均匀混合物。步骤3：混合物沥干，再置于910℃下煅烧，煅烧时间为1h，之后将煅烧后的陶瓷粉末混合物冷却至室温26温度℃。步骤4：将陶瓷混合物再次加上467g纯净水制，制成浆液，并再次研磨16h，混合物沥干，再置于910℃下煅烧，煅烧时间为1h，之后将煅烧后的陶瓷粉末混合物冷却至室温26温度℃。步骤5：将干燥的陶瓷粉末与浓度为5%聚乙烯醇的溶液搅拌混合，直至搅拌呈糊状。步骤6：将该糊状混合物在300KG的压力下通过3.7cm（17/16"）模具头挤出以形成陶瓷坯。步骤7：通过将陶瓷坯放置于氧化铝坩埚中进行干燥，干燥温度为1200℃，干燥时间为10h，并在烧制过程在陶坯上均匀的撒上未糊化的陶瓷粉末7g，最后待其自然冷却。按照标准程序在陶瓷坯上放置银电极，然后在100C和28（Kv/cm）（70/mil）下极化，时间为10分钟，并得到下列示例数据1；实施例2一种无机非金属材料的制造方法，包括如下步骤：依据上述实施例1所述步骤1至5不变，在步骤6中通过将糊状混合物在350KG的压力下通过2.8cm(1.115")模具头挤出以形成陶瓷坯。步骤7；如实施例1所示。按照标准程序在陶瓷坯上放置银电极，然后在100C和28（Kv/cm）（70/mil）下极化，时间为10分钟，并得到下列示例数据2；实施例3一种无机非金属材料的制造方法，包括如下步骤：依据上述实施例1所述步骤1至5不变，在步骤6中通过将糊状混合物在350KG的压力下通过3.8cm(11/2")模具头挤出以形成陶瓷坯。步骤7；如实施例1所示。按照标准程序在陶瓷坯上放置银电极，然后在100C和28(Kv/cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机非金属材料的制造方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1：将包含Pbo、ZrO2、TiO2、Sb2O3、MnO、SrCO3、CeO2的混合物按质量比为1.5-1混合纯净水，制成浆液。/n步骤2：将混合浆液研磨，研磨时长为6h，得到平均粒度小于约2微米的均匀混合物。/n步骤3：混合物沥干，再置于不低于900℃下煅烧，煅烧时间不低于1h，之后将煅烧后的陶瓷粉末混合物冷却至室温。/n步骤4：将陶瓷混合物再次按质量比为1.5-1混合纯净水，制成浆液，并再次研磨16h，之后再次重复步骤3。/n步骤5：将干燥的陶瓷粉末与浓度为5％聚乙烯醇的溶液搅拌混合，直至搅拌呈糊状。/n步骤6：将该糊状混合物在不低于300KG的压力下通过模具挤出以形成陶瓷坯。/n步骤7：通过将陶瓷坯放置于氧化铝坩埚中进行干燥，干燥温度为1200℃至1300℃，干燥时间为10h，并在烧制过程在陶坯上均匀的撒上未糊化的陶瓷粉末，最后待其自然冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机非金属材料的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：将包含Pbo、ZrO2、TiO2、Sb2O3、MnO、SrCO3、CeO2的混合物按质量比为1.5-1混合纯净水，制成浆液。
步骤2：将混合浆液研磨，研磨时长为6h，得到平均粒度小于约2微米的均匀混合物。
步骤3：混合物沥干，再置于不低于900℃下煅烧，煅烧时间不低于1h，之后将煅烧后的陶瓷粉末混合物冷却至室温。
步骤4：将陶瓷混合物再次按质量比为1.5-1混合纯净水，制成浆液，并再次研磨16h，之后再次重复步骤3。
步骤5：将干燥的陶瓷粉末与浓度为5％聚乙烯醇的溶液搅拌混合，直至搅拌呈糊状。
步骤6：将该糊状混合物在不低于300KG的压力下通过模具挤出以形成陶瓷坯。
步骤7：通过将陶瓷坯放置于氧化铝坩埚中进行干燥，干燥温度为1200℃至1300℃，干燥时间为10h，并在烧制过程在陶坯上均匀的撒上未糊化的陶瓷粉末，最后待其自然冷却。


2.根据权利要求1所述的一种无机非金属材料的制造方法，其特征在于：经步骤4煅烧后的粉末为钙钛矿结构。


3.根据权利要求1所述的一种无机非金属材料的制造方法，其特征在于：步骤1的混合与步骤2的研磨为同时进行，且在步骤4研磨过程中将同时煅烧。


4.根据权利要求1所述的一种无机非金属材料的制造方法，其特征在于：步骤6至步骤7中通过加热以蒸发聚乙烯醇。


5.根据权利要求1所述的一种无机非金属材料的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾健，
申请(专利权)人：曾健，
类型：发明
国别省市：四川;51