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专利号: 2019100730115
申请人: 杭州电子科技大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Nb位Cr/Mo共掺杂铌酸铋钙高温压电陶瓷材料,其特征在于,该压电陶瓷材料的通式为CaBi2Nb2-x(Mo2/3Cr1/3)xO9,其中0.03≤x≤0.075。

2.根据权利要求1所述的Nb位Cr/Mo共掺杂铌酸铋钙高温压电陶瓷材料,其特征在于,x=0.03、0.04、0.05、0.06、0.07或0.075。

3.一种Nb位Cr/Mo共掺杂铌酸铋钙高温压电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:配料:以CaCO3粉体、Bi2O3粉体、Nb2O5粉体、Cr2O3粉体和MoO3粉体为原料,按通式CaBi2Nb2-x(Mo2/3Cr1/3)xO9中Ca、Bi、Nb、Cr和Mo的化学计量进行配料,其中0.03≤x≤0.075;

一次球磨:向上述混合物中加入与混合物等量的无水乙醇,持续球磨12~24小时,使粉体混合均匀形成浆料,由此可以进一步的提高铌酸铋钙高温压电陶瓷材料的综合性能;

烘干:将上述浆料置于恒温烘箱中烘烤,去除无水乙醇,并在研钵中研磨,得到粉料;

压片预烧:将粉料置于磨具中预压成料块,将料块预烧,预烧温度为675~750℃,保温时间2~4小时;

二次球磨:将预烧后的料块在研钵中,经碾碎研磨后得到初级粉料,向得到的初级粉料中加入与初级粉料等量的无水乙醇,持续球磨12~24小时,使粉体混合均匀形成浆料;

烘干:将上述浆料置于恒温烘箱中烘烤,去除无水乙醇,并在研钵中研磨成粉料;

造粒成型:将蒸馏水以及浓度为8%的聚乙烯醇溶液(PVA)作为粘合剂掺入粉料中,掺入的蒸馏水的质量是粉料质量的2.5%,掺入的粘合剂的质量是粉料质量的5%,在研钵中混合均匀;将混合后的粉料置于磨具中,压制成生坯;将生坯在研钵中磨碎成粉料,通过60目和120目的筛子过筛,取60目和120目筛子中间层的粉料,得到了颗粒大小合适的粉料;将粉料置于磨具中,在200MPa的压强下压制成生坯;

排胶:将生坯排胶,在650℃的温度下煅烧3小时,排除生坯中的PVA,得到瓷坯;

烧结:将瓷坯进行烧结,烧结温度为1000~1100℃,保温时间2~4小时,得到陶瓷片;

涂电极:将陶瓷片清洗、烘干、丝网印刷涂银电极、烧银,烧银温度500~600℃,保温时间1~2小时;

极化:将镀好银电极的陶瓷片置于120~160℃的硅油中,极化电压为12kV/mm~15kV/mm,极化时间为20min~40min。

4.根据权利要求3所述的Nb位Cr/Mo共掺杂铌酸铋钙高温压电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在所述一次球磨和二次球磨过程中,所述球磨时间为12小时。

5.根据权利要求3所述的Nb位Cr/Mo共掺杂铌酸铋钙高温压电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在所述预烧过程中,所述预烧温度为725℃,所述保温时间为2小时。

6.根据权利要求3所述的Nb位Cr/Mo共掺杂铌酸铋钙高温压电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在所述烧结过程中,所述烧结温度为1150℃,所述保温时间为3小时。