[发明专利]一种压电陶瓷-聚合物复合材料的制备方法及压电陶瓷-聚合物复合材料

权利要求书

1.一种压电陶瓷-聚合物复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）将陶瓷粉体、有机单体、交联剂和水充分研磨混合，得到高固相低粘度的陶瓷浆料；其中，陶瓷粉体占浆料体积的45vol%～53vol%；

2）陶瓷浆料真空除泡后，加入引发剂和催化剂使之反应得到强度大于15MPa的压电陶瓷干凝胶素坯；

3）用激光将步骤2）中的压电陶瓷凝胶素坯进行切割，之后烧结成陶瓷并填充聚合物，等聚合物固化后切掉底座，得到压电陶瓷-聚合物复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机单体为能够发生自由基聚合生成凝胶的有机单体小分子，包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和二甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种；

所述的交联剂为N-N’亚甲双丙烯酰胺或N，N’-（1,2-二羟乙烯基）双丙烯酰胺；

所述引发剂为过硫酸盐，包括过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸中的一种或多种；

所述催化剂为四甲基乙二胺；

所述分散剂包括聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、马来酸酐丙烯酸共聚物、柠檬酸铵、甲基氢氧化铵和偏磷酸钠中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中所述有机单体含量占所述混合浆料中水质量的10～40%，所述交联剂含量占所述混合浆料中水质量的3～15%，所述交联剂与所述有机单体质量比为1：3～1：10，所述催化剂的含量为20～50μl/100mL浆料，所述引发剂含量为10～30μg/100mL浆料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1）中陶瓷粉体包括钛酸铅、锆钛酸铅、铌镁酸铅、铌锌酸铅、铌镍酸铅、铌酸钾钠、钛酸铋钠、钛酸铋钾中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的聚合物为具有粘接性能的树脂，包括环氧树脂、聚胺脂和橡胶。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3）中切割采用固体或气体激光切割。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述激光为Nd:YAG激光或CO₂激光。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷粉体占所述浆料体积的为50vol%～53vol%。

9.利用权利要求1所述方法制得的陶瓷和聚合物并排排列的2-2模式复合材料或陶瓷柱周期排列在聚合物中的1-3模式复合材料。