[发明专利]一种高性能的压电陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能的压电陶瓷材料及其制备方法，所述压电陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅化镍18‑26份、碳化钒11‑19份、偏硼酸钡3‑7份、蛭石23‑31份、辉石7‑15份、二甲基乙醇胺7‑15份、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物1‑5份。将偏硼酸钡、蛭石、辉石混合后研磨、加入二甲基乙醇胺溶液加热密封搅拌制得混合物A；将硅化镍、碳化钒、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物混合研磨、置入混合物A中加热密封搅拌、超声、离心分离取沉淀、洗涤烘干、煅烧、冷却即得。本发明耐高温、耐腐蚀性能佳，高温冲击变化很小，耐候性好，导电率高、抗拉强度高，稳定性高。采用本发明制成的器件，性能漂移小，失效率低，大大提高了产品的稳定性与一致性。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体是一种高性能的压电陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

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、陶瓷滤波器等等。但是现有的压电陶瓷材料导电率低，稳定性差，易产生退极化现象，影响产品正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能的压电陶瓷材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高性能的压电陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅化镍18-26份、碳化钒11-19份、偏硼酸钡3-7份、蛭石23-31份、辉石7-15份、二甲基乙醇胺7-15份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-5份。

作为本发明进一步的方案：所述高性能的压电陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅化镍20-24份、碳化钒13-17份、偏硼酸钡4-6份、蛭石25-29份、辉石9-13份、二甲基乙醇胺9-13份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物2-4份。

作为本发明进一步的方案：所述高性能的压电陶瓷材料，按照重量份的原料包括：硅化镍22份、碳化钒15份、偏硼酸钡5份、蛭石27份、辉石11份、二甲基乙醇胺11份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3份。

一种高性能的压电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将二甲基乙醇胺与其质量10-12倍的去离子水混合，制得二甲基乙醇胺溶液；

2）将偏硼酸钡、蛭石、辉石混合后研磨、过100-120目筛，然后加入二甲基乙醇胺溶液，升温至115℃，并在该温度下密封搅拌处理2.2-2.5h，制得混合物A；

3）将硅化镍、碳化钒、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物混合研磨、过100-120目筛，然后置入混合物A中，升温至137-140℃，并在该温度下密封搅拌处理1.5-1.8h，然后停止加热并超声处理35min，离心分离取沉淀、洗涤烘干即得混合物B；

4）将混合物B在1130℃的温度下煅烧5h，冷却即得压电陶瓷材料。

作为本发明进一步的方案：步骤2）中，搅拌速度为280r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，搅拌速度为150r/min。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，超声功率为1000W。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，离心转速为14000r/min，离心时间为30min。

本发明另一目的是提供上述压电陶瓷材料在压电大功率产品中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：