本发明专利技术涉及压电陶瓷应用领域技术领域，具体涉及一种新型压电陶瓷粉体细化方法及压电陶瓷，采用湿法球磨和砂磨机细化法制备，其主要步骤包括：配料—混料—预烧—砂磨—过筛—成型与排塑—烧结—上电极和极化处理—压电性能测量，本发明专利技术通过引入砂磨机，采用湿法球磨和砂磨机多次细化处理，缩短了喷雾造粒前球磨搅拌的时间，降低了压电陶瓷粉体的颗粒度和烧结温度，提升了材料的压电性能，大大提高了生产的效率和实用性。生产的效率和实用性。
【技术实现步骤摘要】
一种新型压电陶瓷粉体细化方法及压电陶瓷
[0001]本专利技术涉及压电陶瓷应用领域
，具体涉及一种新型压电陶瓷 粉体细化方法及压电陶瓷。
技术介绍
[0002]压电陶瓷材料作为一种极其重要的电子信息功能器件材料，近年来发 展迅速，应用日趋广泛，已经成为当代不可或缺的现代工业材料之一。压 电效应其实就是当对压电陶瓷材料施加外部应力时，其内部晶体表面产生 了电荷(正压电性)；若对该材料施加一个外部电场，则内部晶体会在电 场作用下产生形变(逆压电性)。随着工业的现代化发展，人们对压电陶 瓷的生产工艺不断改进，对其性能要求越来越高。但是诸多因素制约了压 电陶瓷性能的提升。
[0003]目前PZT系列压电陶瓷作为工业上应用广泛的陶瓷其烧结温度在 1300℃左右。如何降低烧结温度，提高烧结致密度一直是近年来研究人员 的研究重点。在PZT系列压电陶瓷的基础上，引入砂磨机的细化处理有助 于降低陶瓷粉体的颗粒度，提高陶瓷的烧结致密度，改善陶瓷的压电性能。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，目前PZT系列陶瓷细化处理后颗粒度仅为 D50＝1.2μm，本专利技术提供一种能细化颗粒度为D50＝0.8μm的方法及压电陶 瓷，制备的P-8陶瓷材料颗粒度为D50＝0.8μm，在常温下的d
33
值为280pC/N， 常温下k p
＝57％，达到了水声材料应用的性能标准。
[0005]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种新型压电陶瓷粉体细化方法，包括以下步骤：
[0007](1)配料：根据PZT系列P-8的PbZrTiO3化学分子式计算各组分所需 原料的比例，进行配料后，得到陶瓷粉料；
[0008](2)混料：采用传统湿法球磨混料，将陶瓷粉料和去离子水按比例加 入搅拌桶，形成料浆进行球磨，球磨结束，浆料烘干备用；
[0009](3)预烧：将烘干后的粉料在700-800℃的温度下预烧2h；
[0010](4)砂磨：称取预烧处理后的陶瓷粉末倒入去离子水中并搅拌均匀， 制成混合陶瓷料浆；将混合陶瓷料浆填入砂磨机的料筒中进行细化处理3h； 将细化后的陶瓷料浆从料筒中取出，把陶瓷料浆与占料重4-6％的PVA溶液 球磨搅拌混合均匀；
[0011](5)过筛：将混合均匀后的陶瓷料浆接入喷雾造粒机，制备得到的粉 末用250目筛网进一步过筛；
[0012](6)成型与排塑：将粉末预压成型得到陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入马 弗炉中，在750℃的温度下排胶1h，进一步排除陶瓷素坯中的成型剂，保 证烧结质量，提高烧结致密度；
[0013](7)烧结：在1240℃的温度下烧结2h，随炉自然冷却；
[0014](8)上电极和极化处理：在陶瓷表面进行渗银处理，形成金属薄膜， 对陶瓷施加一个强直流电场，材料内部的铁电畴发生转向，陶瓷中的电畴 全部按电场方向排列，只有经过极化处理的压电陶瓷材料才有压电效应。
[0015]优选的，所述的步骤(1)中采用分析纯Pb3O4、ZrO2、TiO2粉体作为原 料进行配料。
[0016]优选的，所述的步骤(2)中陶瓷粉料和去离子水按照100:43的质量 比进行搅拌。
[0017]优选的，所述的步骤(2)中料浆需要预先在搅拌桶中搅拌5min，在 转速为100r/min低速下球磨30s后，无异常开始在转速为180-220r/min 高速下球磨，球磨的时间为3h。
[0018]优选的，所述的步骤(2)中料浆在120℃的温度下烘干12h。
[0019]优选的，所述的步骤(4)中预烧处理后的陶瓷粉末与去离子水按质量 比1:2进行称取混合。
[0020]优选的，所述的步骤(4)中PVA溶液以占料重5％的比例与陶瓷料浆 进行混合。
[0021]一种采用上述新型压电陶瓷粉体细化方法所制备的压电陶瓷，所述的 制备后的P-8陶瓷材料颗粒度为D50＝0.8μm，在常温下的d
33
值为280pC/N， 常温下k p
＝57％。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术通过引入砂磨机，采用湿法球磨和砂磨机多次细化处理，缩短 了喷雾造粒前球磨搅拌的时间，降低了压电陶瓷粉体的颗粒度和烧结温度， 提升了材料的压电性能，大大提高了生产的效率和实用性；
[0024]而且该专利技术的方法与传统压电陶瓷固相球磨工艺法相比，制备的P-8 压电陶瓷材料颗粒度为D50＝0.8μm，在常温下的d
33
值为280pC/N，常温下 k p
＝57％，达到了水声材料应用的性能标准。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结 合本专利技术实施例，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。
[0026]实施例一：
[0027]一种新型压电陶瓷粉体细化方法，包括以下步骤：
[0028](1)配料：根据PZT系列P-8的PbZrTiO3化学分子式计算各组分所需 原料的比例，进行配料后，得到陶瓷粉料；
[0029](2)混料：采用传统湿法球磨混料，将陶瓷粉料和去离子水按比例加 入搅拌桶，形成料浆进行球磨，球磨结束，浆料烘干备用；
[0030](3)预烧：将烘干后的粉料在750℃的温度下预烧2h；
[0031](4)砂磨：称取预烧处理后的陶瓷粉末倒入去离子水中并搅拌均匀， 制成混合陶瓷料浆；将混合陶瓷料浆填入砂磨机的料筒中进行细化处理3h； 将细化后的陶瓷料浆从料筒中取出，把陶瓷料浆与占料重4-6％的PVA溶液 球磨搅拌混合均匀；
[0032](5)过筛：将混合均匀后的陶瓷料浆接入喷雾造粒机，制备得到的粉 末用250目筛网进一步过筛；
[0033](6)成型与排塑：将粉末预压成型得到陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入马 弗炉中，在750℃的温度下排胶1h，进一步排除陶瓷素坯中的成型剂，保 证烧结质量，提高烧结致密度；
[0034](7)烧结：在1240℃的温度下烧结2h，随炉自然冷却；
[0035](8)上电极和极化处理：在陶瓷表面进行渗银处理，形成金属薄膜， 对陶瓷施加一个强直流电场，材料内部的铁电畴发生转向，陶瓷中的电畴 全部按电场方向排列，只有经过极化处理的压电陶瓷材料才有压电效应。
[0036]具体的，步骤(1)中采用分析纯Pb3O4、ZrO2、TiO2粉体作为原料进行 配料。
[0037]具体的，步骤(2)中陶瓷粉料和去离子水按照100:43的质量比进行 搅拌。
[0038]具体的，步骤(2)中料浆需要预先在搅拌桶中搅拌5min，在转速为 100r/min低速下球磨30s后，无异常开始在转速为220r/min高速下球磨，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：根据PZT系列P-8的PbZrTiO3化学分子式计算各组分所需原料的比例，进行配料后，得到陶瓷粉料；(2)混料：采用传统湿法球磨混料，将陶瓷粉料和去离子水按比例加入搅拌桶，形成料浆进行球磨，球磨结束，浆料烘干备用；(3)预烧：将烘干后的粉料在700-800℃的温度下预烧2h；(4)砂磨：称取预烧处理后的陶瓷粉末倒入去离子水中并搅拌均匀，制成混合陶瓷料浆；将混合陶瓷料浆填入砂磨机的料筒中进行细化处理3h；将细化后的陶瓷料浆从料筒中取出，把陶瓷料浆与占料重4-6％的PVA溶液球磨搅拌混合均匀；(5)过筛：将混合均匀后的陶瓷料浆接入喷雾造粒机，制备得到的粉末用250目筛网进一步过筛；(6)成型与排塑：将粉末预压成型得到陶瓷素坯，将陶瓷素坯放入马弗炉中，在750℃的温度下排胶1h，进一步排除陶瓷素坯中的成型剂，保证烧结质量，提高烧结致密度；(7)烧结：在1240℃的温度下烧结2h，随炉自然冷却；(8)上电极和极化处理：在陶瓷表面进行渗银处理，形成金属薄膜，对陶瓷施加一个强直流电场，材料内部的铁电畴发生转向，陶瓷中的电畴全部按电场方向排列，只有经过极化处理的压电陶瓷材料才有压电效应。2.根据权利要求1所述的一种新型压电陶瓷粉体细化方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：余健，蒋杏兵，唐燕民，李文好，
申请(专利权)人：海鹰企业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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