[发明专利]一种静电纺丝法制备压电陶瓷粉的工艺

说明书

本发明专利公布一种静电纺丝法制备压电陶瓷粉的方法，发明专利涉及一种多层压电陶瓷的制备工艺，该方法通过静电纺丝法，制备出颗粒直径在50~80nm纤维状压电陶瓷粉。依照此方法制备出的压电陶瓷粉烧结温度在550~600℃，可以极大降低压电陶瓷粉的烧结温度。

技术领域

本发明涉及压电陶瓷片的制备领域，尤其涉及压电陶瓷粉的制备。

背景技术

自压电效应发现以来，在各行业获得了广泛的应用，随着压电陶瓷技术的不断研究与应用，压电陶瓷材料已经成为电子、信息、医疗、航空航天等领域不可或缺的一部分。目前压电陶瓷粉制备多采用固相烧结法，固相法制备压电陶瓷工艺复杂，烧结温度高，且生产的压电陶瓷粉颗粒大。压电陶瓷粉颗粒的大小直接影响压电陶瓷器件性能，尤其在使用压电陶瓷粉制备陶瓷流延膜带工艺中，使用固相烧结法制备的压电陶瓷粉无法做出厚度小于20μm的流延膜带。

静电纺丝是利用高压静电将聚合物溶液拉伸细化,最终获得超细纤维的加工方法。

（一）解决的技术问题

本专利使用静电纺丝法制备压电陶瓷粉，工艺简单，烧结温度较低，压电陶瓷粉颗粒直径在50~80nm，为流延法制备20μm厚度以下膜带提供可能性。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种静电纺丝法制备压电陶瓷粉的工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、按组成比例称取压电陶瓷粉原料，加入到DMF中，在磁力搅拌器上搅拌溶解，搅拌温度为40~50℃，搅拌时间为2~3h；

步骤二、在搅拌好的溶液中加入PVP后在磁力搅拌器上搅拌溶解，搅拌时间为2~3h；

步骤三、将制备好的前驱体吸入注射器中，直流电压为15~20kV，纺丝速度为1m/μl，接收距离为20~30cm进行静电纺丝；

步骤四、将接收板上的压电陶瓷纤维收取后放入干燥箱中烘干，干燥温度为80~90℃，干燥时间为8~10h；

步骤五、将烘干后的压电陶瓷纤维放在烧结炉中，按既定烧结温度烧结。

优选的所述PVP的相对分子质量为1300000；

优选的所述加入PVP的量：DMF:PVP=1ml：(0.12-0.14)g；

（三）有益效果

本发明提供了一种静电纺丝法制备压电陶瓷粉的工艺，制备出了颗粒直径在50~80nm的压电陶瓷粉，制作工艺简单，降低压电陶瓷粉的烧结温度，并节省制作成本。

附图说明

图1为静电纺丝法示意图；

图2为本发明制备出的压电陶瓷粉的扫描电镜图。

其中图一中，1为推进器，2为注射器，3为高压直流电源，4为接收板。

具体实施方式

所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明实施例提供一种工艺方案：一种静电纺丝法制备压电陶瓷粉，具体包括以下步骤：

步骤一、按组成比例称取压电陶瓷粉原料，加入到DMF中，在磁力搅拌器上搅拌溶解，搅拌温度为40℃，搅拌时间为3h；

步骤二、在搅拌好的溶液中加入PVP，加入PVP的量：DMF:PVP=1ml：0.12g，在磁力搅拌器上搅拌溶解，搅拌时间为3h；