1.一种具有弛豫型纳米线的压电陶瓷,其特征是钙钛矿结构的压电陶瓷饼中镶嵌弛豫型陶瓷纳米线,所述钙钛矿结构的压电陶瓷饼是由氧化铅、二氧化钛、二氧化锆烧结而成的压电陶瓷;所述弛豫型陶瓷纳米线是由BaTiO3晶粒生长形成;
所述具有弛豫型纳米线的压电陶瓷,具体由如下方法制备而成:
(1)BaTiO3浆体准备:将BaCO3和TiO2按照摩尔比1:1 称取,与适量水在研磨机中研磨成浆体,研磨质量以颗粒料小于100nm为标准;
(2)制备钙钛矿结构的压电陶瓷:将氧化铅、二氧化钛、二氧化锆通过去离子水混合,球磨3-5h ,然后烘干,压制成薄饼体,在900-950℃下烧结,得到钙钛矿结构的压电陶瓷饼;
(3)压电陶瓷饼裂化:将步骤(2)得到的压电陶瓷饼降温至150-200℃,通过液氮淬冷,使陶瓷饼急速裂化,在原有裂纹基础上进一步裂化形成均匀的微裂纹;
(4)弛豫型纳米线的形成:将步骤(3)得到的具有均匀裂纹的压电陶瓷饼浸入步骤(1)准备的过量的浆体中,在真空条件下浸泡36h以上,然后取出陶瓷饼烘干,在1200-1300℃条件下进行微波烧结,浆体中的BaTiO3进入微裂纹,在微波条件下沿裂纹生长晶粒形成弛豫型纳米线,并修复压电陶瓷饼的裂化纹,从而得到具有弛豫型纳米线的压电陶瓷。
2.一种具有弛豫型纳米线的压电陶瓷的制备方法,其特征是具体制备方法如下:(1)BaTiO3浆体准备:将BaCO3和TiO2按照摩尔比1:1 称取,与适量水在研磨机中研磨成浆体,研磨质量以颗粒料小于100nm为标准;
(2)制备钙钛矿结构的压电陶瓷:将氧化铅、二氧化钛、二氧化锆通过去离子水混合,球磨3-5h ,然后烘干,压制成薄饼体,在900-950℃下烧结,得到钙钛矿结构的压电陶瓷饼;
(3)压电陶瓷饼裂化:将步骤(2)得到的压电陶瓷饼降温至150-200℃,通过液氮淬冷,使陶瓷饼急速裂化,在原有裂纹基础上进一步裂化形成均匀的微裂纹;
(4)弛豫型纳米线的形成:将步骤(3)得到的具有均匀裂纹的压电陶瓷饼浸入步骤(1)准备的过量的浆体中,在真空条件下浸泡36h以上,然后取出陶瓷饼烘干,在1200-1300℃条件下进行微波烧结,浆体中的BaTiO3进入微裂纹,在微波条件下沿裂纹生长晶粒形成弛豫型纳米线,并修复压电陶瓷饼的裂化纹,从而得到具有弛豫型纳米线的压电陶瓷。
3.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的研磨机为胶体研磨机。
4.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的氧化铅、二氧化钛、二氧化锆以摩尔比2:1:1称量。
5.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的压制成薄饼体,采用压力为35MPa。
6.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的烧结时间为30-60min。
7.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的薄饼体为方形,厚度1-
2mm。
8.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤(4)所述的微波烧结时间为25min。