一种压电陶瓷工艺配方组成比例

本发明专利技术公开了一种压电陶瓷工艺配方，包括以下步骤：材料选取、混料、一次球磨、一次烘干、预压、预烧、二次球磨、二次烘干、造粒、干压、排胶和烧结。通过进行一次球磨可以改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，有利于预烧时各原料间充分进行反应，二次球磨可以更进一步的改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，提升压电陶瓷配方所配制的压电陶瓷的稳定性能，提高压电陶瓷的质量，通过在原料中加入锆酸酐可以增强压电陶瓷的耐热效果，通过在原料中加入钛白粉可以在所制得的压电陶瓷表面形成搪瓷釉罩面，一方面防止长期使用中压片陶瓷变色，另一方面增强压电陶瓷的抗腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种压电陶瓷工艺配方
本专利技术属于压电陶瓷生产
，具体涉及一种压电陶瓷工艺配方。
技术介绍
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。传统的压电陶瓷配方在配制压电陶瓷时，由于采用的材料较为简单，导致了所制备的压电陶瓷的耐热性能较差，压电陶瓷长期接触导电导线，容易产生大量热量，导致压电陶瓷的内部和外侧的温度较高，容易导致压电陶瓷损坏，造成电路损坏，而且现有的压电陶瓷配方所制备的压电陶瓷在长时间使用时，表面容易变色，长期处于外界环境中容易被腐蚀损坏。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种压电陶瓷工艺配方，解决了压电陶瓷的内部和外侧的温度较高，容易导致压电陶瓷损坏，造成电路损坏，另外长时间使用时，表面容易变色，长期处于外界环境中容易被腐蚀损坏的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种压电陶瓷工艺配方，包括以下步骤：S1：材料选取：碳酸钡3-15g、石灰石0.3-1.5g、钛白粉1-7g、锆酸酐0.2-1.5g、氧化铋5-20g和氧化钪1-6g。S2：混料：将称量好的碳酸钡、石灰石、钛白粉、锆酸酐、氧化铋和氧化钪混合均匀，相互接触，以利于预烧时各原料间充分的化学反应。S3：一次球磨：将混合后的物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，达到粉碎的目的，球磨可以改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，有利于预烧时各原料间充分进行反应。S4：一次烘干：将一次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，待玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干。S5：预压：用油压机，将烘干的料压成块状，预压使粉料之间的接触面积增大，有利于固相反应的进行，同时也可以减少成分的偏析。S6：预烧：预烧是通过原料中原子或离子之间在加热作用下的扩散来完成固相化学反应，生成瓷料的过程，预烧不仅可以使各原料的固相化学反应充分均匀，生成组成固定的固溶体，形成主晶相，还可以排除原料中的二氧化碳和水分等，减小坯体的烧成收缩、变形，以便于控制产品外形尺寸。S7：二次球磨：将预烧好的料在研钵里砸碎，将物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，进行二次球磨。S8：二次烘干：将二次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，等玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干。S9：造粒：将瓷料加入PVA水溶液粘合剂，在研钵内手工细混匀然后过筛，在烘箱中烘干，制成流动性好的较粗颗粒。S10：干压：将料装入模具中在压力试验机中进行压成。S11：排胶：将压片放置在烘干箱内部，将温度升至600℃后，保温3-4h，进行排胶，排胶的主要目的是预先排除有机胶黏剂，防止胶黏剂在烧成时由于大量融化、分解和挥发等而造成坯体变形、开裂和形成较多的气孔等缺陷，使瓷体的性能恶化。S12：烧结：烧结过程中，坯体在升温过程中发生各种物理和化学变化，坯体中气体排出、体积收缩、强度和致密度提高等、使坯体成为具有一定要求性能的瓷体。优选的，所述S3一次磨球步骤中，磨球物料为无水乙醇和锆球，开始球磨时，保持转速为600-700r/min，保持5-10min之后加速，转速升至1800-2200r/min时，使转速保持不变，球磨时间为4-6h。优选的，所述S4一次烘干步骤中对玻璃皿的烘干温度为120℃，对球磨罐的烘干温度为40℃，且烘干过程中箱门均打开。优选的，所述S5预压步骤中油压机的压强为8-12MPa。优选的，所述S10干压步骤中模具的规格为Φ10mm，干压压力为18-22KN，且保压8-12s。优选的，所述S7二次磨球步骤中，磨球物料为无水乙醇和锆球，开始球磨时，保持转速为600-700r/min，保持5-10min之后加速，转速升至2200-2400r/min时，使转速保持不变，球磨时间为5-7h。优选的，所述S8二次烘干步骤中对玻璃皿的烘干温度为110℃，对球磨罐的烘干温度为30℃，且烘干过程中箱门均打开。优选的，所述S9造粒过程中，加入PVA水溶液粘合剂的浓度为5％，烘干温度为40-50℃，烘干时间为3-4h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过进行一次球磨可以改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，有利于预烧时各原料间充分进行反应，二次球磨可以更进一步的改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，提升压电陶瓷配方所配制的压电陶瓷的稳定性能，提高压电陶瓷的质量。2、通过在原料中加入锆酸酐可以增强压电陶瓷的耐热效果，锆酸酐在1500℃以上超高温氧化气氛下长期使用，最高使用温度高达2200℃，甚至到2500℃仍可保持完整的形状，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染，是目前国际上最顶尖的一种耐火材料，在制备中加入锆酸酐可以在压电陶瓷的内部和外侧的温度较高时，不容易导致压电陶瓷损坏，减少电路损坏。3、通过在原料中加入钛白粉可以在所制得的压电陶瓷表面形成搪瓷釉罩面，具有良好的遮盖能力，而且钛白粉为白色，不易变色，防止电路人员在检修时，难以找到相应的位置，另外钛白粉的抗腐蚀性能好，可以防止压电陶瓷长期处于外界环境中被腐蚀损坏，从而提升压电陶瓷的实用性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。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做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。实施例一：请参阅图1-1，本专利技术提供一种技术方案：一种压电陶瓷工艺配方，包括以下步骤：S1：材料选取：碳酸钡14g、石灰石1.3g、钛白粉6g、锆酸酐1.2g、氧化铋5g和氧化钪1.5g。S2：混料：将称量好的碳酸钡、石灰石、钛白粉、锆酸酐、氧化铋和氧化钪混合均匀，相互接触，以利于预烧时各原料间充分的化学反应。S3：一次球磨：将混合后的物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，达到粉碎的目的，球磨可以改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，有利于预烧时各原料间充分进行反应，磨球物料为无水乙醇和锆球，开始球磨时，保持转速为600r/min，保持5min之后加速，转速升至1800r/min时，使转速保持不变，球磨时间为4h。S4：一次烘干：将一次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，待玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干，对玻璃皿的烘干温度为120℃，对球磨罐的烘干温度为40℃，且烘干过程中箱门均打开。S5：预压：用油压机，将烘干的料压成块状，预压使粉料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电陶瓷工艺配方，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：材料选取：碳酸钡3-15g、石灰石0.3-1.5g、钛白粉1-7g、锆酸酐0.2-1.5g、氧化铋5-20g和氧化钪1-6g；/nS2：混料：将称量好的碳酸钡、石灰石、钛白粉、锆酸酐、氧化铋和氧化钪混合均匀，相互接触，以利于预烧时各原料间充分的化学反应；/nS3：一次球磨：将混合后的物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，达到粉碎的目的，球磨可以改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，有利于预烧时各原料间充分进行反应；/nS4：一次烘干：将一次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，待玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干；/nS5：预压：用油压机，将烘干的料压成块状，预压使粉料之间的接触面积增大，有利于固相反应的进行，同时也可以减少成分的偏析；/nS6：预烧：预烧是通过原料中原子或离子之间在加热作用下的扩散来完成固相化学反应，生成瓷料的过程，预烧不仅可以使各原料的固相化学反应充分均匀，生成组成固定的固溶体，形成主晶相，还可以排除原料中的二氧化碳和水分等，减小坯体的烧成收缩、变形，以便于控制产品外形尺寸；/nS7：二次球磨：将预烧好的料在研钵里砸碎，将物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，进行二次球磨；/nS8：二次烘干：将二次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，等玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干；/nS9：造粒：将瓷料加入PVA水溶液粘合剂，在研钵内手工细混匀然后过筛，在烘箱中烘干，制成流动性好的较粗颗粒；/nS10：干压：将料装入模具中在压力试验机中进行压成；/nS11：排胶：将压片放置在烘干箱内部，将温度升至600℃后，保温3-4h，进行排胶，排胶的主要目的是预先排除有机胶黏剂，防止胶黏剂在烧成时由于大量融化、分解和挥发等而造成坯体变形、开裂和形成较多的气孔等缺陷，使瓷体的性能恶化；/nS12：烧结：烧结过程中，坯体在升温过程中发生各种物理和化学变化，坯体中气体排出、体积收缩、强度和致密度提高等、使坯体成为具有一定要求性能的瓷体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷工艺配方，其特征在于：包括以下步骤：
S1：材料选取：碳酸钡3-15g、石灰石0.3-1.5g、钛白粉1-7g、锆酸酐0.2-1.5g、氧化铋5-20g和氧化钪1-6g；
S2：混料：将称量好的碳酸钡、石灰石、钛白粉、锆酸酐、氧化铋和氧化钪混合均匀，相互接触，以利于预烧时各原料间充分的化学反应；
S3：一次球磨：将混合后的物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，达到粉碎的目的，球磨可以改善原料的显微特征，提高原料在微观尺度上的均匀性，有利于预烧时各原料间充分进行反应；
S4：一次烘干：将一次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，待玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干；
S5：预压：用油压机，将烘干的料压成块状，预压使粉料之间的接触面积增大，有利于固相反应的进行，同时也可以减少成分的偏析；
S6：预烧：预烧是通过原料中原子或离子之间在加热作用下的扩散来完成固相化学反应，生成瓷料的过程，预烧不仅可以使各原料的固相化学反应充分均匀，生成组成固定的固溶体，形成主晶相，还可以排除原料中的二氧化碳和水分等，减小坯体的烧成收缩、变形，以便于控制产品外形尺寸；
S7：二次球磨：将预烧好的料在研钵里砸碎，将物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中，球磨罐旋转时，带动球撞击和研磨物料，进行二次球磨；
S8：二次烘干：将二次球磨之后的料倒入玻璃皿中，放入烘箱，等玻璃皿中的料烘干后，将球磨罐放入烘箱中进行烘干；
S9：造粒：将瓷料加入PVA水溶液粘合剂，在研钵内手工细混匀然后过筛，在烘箱中烘干，制成流动性好的较粗颗粒；
S10：干压：将料装入模具中在压力试验机中进行压成；
S11：排胶：将压片放置在烘干箱内部，将温度升至600℃后，保温3-4h，进行排胶，排胶的主要目的是预先排除有机胶黏剂，防止胶黏剂在烧成时由于大量融化...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勋宏，
申请(专利权)人：广西中科鑫玺电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45