压电陶瓷材料及其制备方法、压电发电振子技术

本发明专利技术公开了一种压电陶瓷材料，主配方包括（质量百分比）：Pb3O454%～56%、BaCO312%～14%、Bi2O30.4%～0.5%、WO30.2%～0.3%、TiO210%～12%、ZrO218%～20%，主配方各组分总和100%；以主配方质量总和为基础，添加镧系稀土氧化物及金属氧化物0.7%。其制备方法具体包括如下步骤：（1）按上述配方称料；（2）一次球磨；（3）预烧；（4）二次球磨；所述的压电陶瓷材料制备压电发电振子的方法包括：（1）造粒干压；（2）排胶；（3）烧结；（4）按尺寸磨片；（5）印银；（6）烧银；（7）极化。所述的压电陶瓷材料应用于制备压电发电振子。本发明专利技术具有以下有益效果：压电陶瓷材料机电耦合系数大Kp>70%，介电常数大ε>4000,压电常熟d33大，d33>500。由于机电转换效率高，电容量大，保存电荷多，适合于用作压电发电振子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料压电陶瓷
，特别涉及一种压电陶瓷材料及其制备方法，进一步地，涉及应用于制备压电发电振子。
技术介绍
面对21世纪能源短缺的挑战，努力寻找更可持续性和更环保的新型能源无疑成为解决问题的关键。从环境中采集环境能量转换为电能的技术越来越受到重视。压电发电是利用压电材料的正电压效应将机械振动转变为电能，它的核心元件是压电振子。根据压电陶瓷转换得到的电能具有高电压、低电流特性。电荷生成是瞬态交替的，为达到对电压、电流的要求，应选择合适的压电振子的发电模式，来提高压电振子的机电转换效率及发电能力。 压电效应分为正压电效应和逆压电效应，所谓正压电效应是指晶体由于机械应力的作用而使其介质化，并使其表面产生荷电的效应。反之，当外加电场于晶体时，晶体会产生变形，称之为逆压电效应。压电发电是利用压电材料的正压电效应将机械能转换为电能的过程。在2011年第2期《声学与电子工程》公开了一种二元系大功率发射型压电材料，其采用原料Pb304、Ti02、Zr02、S rC03、CaC03、Fe203制备压电陶瓷，将氧化物粉料按化学计量比混合，湿法球磨4 h，干燥后压块，在A1203坩埚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷材料，其特征在于，主配方包括(质量百分比)=Pb3O4 549^56%、BaCO312% 14%、Bi2O3 0. 4% 0. 5%、WO3 0. 2% 0. 3%、TiO2 10% 12%、ZrO2 18% 20%，主配方各组分总和100% ;以主配方质量总和为基础，添加镧系稀土氧化物及金属氧化物0. 7%。2.如权利要求I所述的压电陶瓷材料，其特征在于所述的镧系稀土氧化物选自氧化钕，氧化镧、氧化铺中的一种或两种以上混合。3.如权利要求I或2所述的压电陶瓷材料，其特征在于所述的金属氧化物选自氧化锡、氧化铬中的一种或两种以上混合。4.如权利要求I所述的压电陶瓷材料，其特征在于，主配方包括(质量百分比)=Pb3O454. 96%、BaCO3 12. 93%、Bi2O3 0. 47%、WO3 0. 24%、TiO2 11. 46%、ZrO2 19. 94%,以主配方质量总和为基础，添加CeO2 0.3%，及SnO2 0.4%。5.如权利要求I所述的压电陶瓷材料，其特征在于，主配方包括(质量百分比)=Pb3O454. 71%、BaCO3 13. 32%、Bi2O3 0. 48%、WO3 0. 24%、TiO2 11. 41%、ZrO2 19. 84%,以主配方质量总和为基础，添加CeO2 0.3%，及SnO2 0.4%。6.权利要求I至5中任何一项所述的压电陶瓷材料应用于制备压电发电振子。7.—种权利要求I所述的压电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤一，按配方称料 将主配方包括(质量百分比)的原料Pb304 54% 56%、BaCO3 12% 14%、Bi2O3 0. 4% 0. 5%、WO3 0. 2% 0. 3%、TiO2 10% 12%、ZrO2 18% 20%，镧系稀土氧化物及金属氧化物按主配方质量总和为基础的0. 7%进行配料； 步骤二,一次球磨 将步骤一的配制的原料于球磨机中混料，并加入钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世甫，廖明成，
申请(专利权)人：成都汇通西电电子有限公司，
类型：发明
国别省市：