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专利号: 2019105822753
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有高压电性能及高温稳定性的铁酸铋-钛酸钡基无铅压电陶瓷,其特征在于:

其组成通式为xBiFeO3-yBaTiO3+uBi(Ti0.5Zn0.5)O3+mP+tMnCO3,其中x、y、u、m、t表示摩尔分数,且0.65≤x≤0.85,0.15≤y≤0.35,0.05

2.权利要求1所述的具有高压电性能及高温稳定性的铁酸铋-钛酸钡基无铅压电陶瓷的制备方法,其特征在于,制备方法包含如下步骤:(1)以分析纯Fe2O3、Bi2O3、BaCO3、TiO2、MnCO3为原料,按照xBiFeO3-yBaTiO3+tMnO2进行配料,其中0.65≤x≤0.85,0.15≤y≤0.35,0

(2)以分析纯BaCO3、W2O3、CuO、Nb2O5为原料,按照Ba(W0.5Cu0.5)O3、Ba(Cu1/3Nb2/3)O3进行配料,将混合粉末以无水乙醇为介质球磨24小时,100℃/12小时在烘箱中烘干、过筛,放入高铝坩埚中压实加盖,再放入马弗炉中以250℃/h的升温速率到850℃预烧,保温6小时合成,并降温冷却至200℃以下后取出备用;

(3)将Bi2O3、TiO2、ZnO按照Bi(Ti0.5Zn0.5)O3的配比配料,以无水乙醇为介质球磨24小时,

100℃/12小时在烘箱中烘干、过筛,放入高铝坩埚中压实加盖,再放入高压管式炉中以250℃/h的升温速率升温至900℃/6Gpa、保温4小时合成,降压、并降温冷却至200℃以下后取出备用;

(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)合成的xBiFeO3-yBaTiO3+tMnO2预烧粉末和Bi

(Ti0.5Zn0.5)O3预烧粉末,以及Ba(W0.5Cu0.5)O3、Ba(Cu1/3Nb2/3)O3或者B2O3、Li2CO3、V2O5、LiBiO3中的一种或多种烧结助剂的组合,按照xBiFeO3-yBaTiO3+uBi(Ti0.5Zn0.5)O3+mP+tMnO2混合,其中0.65≤x≤0.85,0.15≤y≤0.35,0.05

(5)将过筛后的粉末加入质量百分比浓度为的5%PVA溶液造粒,在钢模中于100MPa下压制成型,模具内直径为1cm;

(6)成型的素片放入管式炉中通纯氧以30℃/h的升温速率缓慢升温至600℃,保温24小时排胶;然后以20℃/min的升温速率快速升温到960-1000℃,保温120分钟,再以20℃/min快速降温至800℃保温60min,然后直接取出至空气中淬火;

(7)将烧结后样品抛光成两面光滑、厚度1mm的薄片,披银电极,650℃/30分钟烧银后备用;

(8)将披银电极后的压电陶瓷片在硅油中极化,极化电场6000V/mm,极化温度150℃,时间30分钟,保持电场冷却至室温。