一种锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷及其制备方法

发明专利无效专利

申请号：
CN201010277864.X
IPC分类号：C04B35/49;C04B35/622
申请日期：
2010-09-09
申请人：
西北工业大学

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专利名称	一种锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷及其制备方法
申请号	CN201010277864.X	申请日期	2010-09-09
法律状态	撤回	申报国家	暂无
公开/公告日	2011-01-05	公开/公告号	CN101935212A
优先权	暂无	优先权号	暂无
主分类号	C04B35/49 ? IPC结构图谱： C 化学；冶金 C0 化学 C04 水泥；混凝土；人造石；陶瓷；耐火材料〔4〕 C04B 石灰；氧化镁；矿渣；水泥；其组合物，例如：砂浆、混凝土或类似的建筑材料；人造石；陶瓷（微晶玻璃陶瓷入C03C 10/00）；耐火材料（难熔金属的合金入C22C）；天然石的处理〔4〕 C04B35/00 以成分为特征的陶瓷成型制品；陶瓷组合物（含有不用作宏观增强剂的，粘接在碳化物、金刚石、氧化物、硼化物、氮化物、硅化物上的游离金属，例如陶瓷或其他金属化合物，例如氧氮化合物或硫化物的入C22C）；准备制造陶瓷制品的无机化合物的加工粉末〔4〕 C04B35/01 以氧化物为基料的〔6〕 C04B35/48 以氧化锆或氧化铪或锆酸盐或铪酸盐为基料的〔6〕 C04B35/49 也含氧化钛或钛酸盐的〔3，6〕	IPC分类号	C;0;4;B;3;5;/;4;9;;;C;0;4;B;3;5;/;6;2;2查看分类表>
申请人	西北工业大学	申请人地址	陕西省西安市友谊西路127号变更专利地址、主体等相关变化，请及时变更，防止失效
权利人	西北工业大学	当前权利人	西北工业大学
发明人	高峰;刘亮亮;许贝;王涛
代理机构	西北工业大学专利中心	代理人	慕安荣

摘要

一种锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷及其制备方法，其特征在于材料组成为(1-x)Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3，其中x＝0.45～0.60；本发明选取两步预烧的方法制备出(1-x)Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3陶瓷。本发明的主晶相为钙钛矿相，具有较好的压电性能，材料的压电常数d33均大于240pC/N，机电耦合系数kp均大于0.40。本发明具有较高的压电常数，达到传统含铅压电陶瓷的性能，且其制备工艺稳定可靠，有较好的应用前景。

1.一种锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷，其特征在于所述的锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷的组分为(1-x)Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3，其中x＝0.45～0.60。
2.一种制备如权利要求1所述锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷的方法，其特征在于，所述锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷的制备过程包括以下步骤：
第一步，制备BaTiO3、BaZrO3和CaTiO3粉体；制备BaTiO3粉体：设n为物质的量，以分析纯的BaCO3、TiO2为原料，按n(BaCO3)∶n(TiO2)＝1∶1称量配料，在无水乙醇介质中球磨
12h，于50～60℃下保温8～20h烘干粉料后，在1000～1200℃预烧2～6h，得到BaTiO3粉体；制备BaZrO3粉体：以分析纯的BaCO3、ZrO2为原料，按n(BaCO3)∶n(ZrO2)＝1∶1称量配料，在无水乙醇介质中球磨12h，于50～60℃下保温8～20h烘干粉料后，在1000～
1200℃预烧2～6h，得到BaZrO3粉体；制备CaTiO3粉体：以分析纯的CaCO3、TiO2为原料，按n(CaCO3)∶n(TiO2)＝1∶1称量配料，在无水乙醇介质中球磨12h，于50～60℃下保温8～20h烘干粉料后，在1000～1200℃预烧2～6h，得到CaTiO3粉体；
第二步，制备Ba(Ti0.8Zr0.2)O3、(Ba0.7Ca0.3)TiO3粉体；制备Ba(Ti0.8Zr0.2)O3粉体：以上一步获得的BaTiO3、BaZrO3粉体为原料，按n(BaTiO3)∶n(BaZrO3)＝4∶1称量配料，在无水乙醇介质中球磨12h，于50～60℃下保温8～20h烘干粉料后，在1200～1400℃预烧2～
6h，得到Ba(Ti0.8Zr0.2)O3粉体；制备(Ba0.7Ca0.3)TiO3粉体：以上一步获得的BaTiO3、CaTiO3粉体为原料，按n(BaTiO3)∶n(CaTiO3)＝7∶3称量配料，在无水乙醇介质中球磨12h，于
50～60℃下保温8～20h烘干粉料后，在1200～1400℃预烧2～6h，得到(Ba0.7Ca0.3)TiO3粉体；
第三步，混料和成型；根据组成(1-x)Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3，以获得的Ba(Ti0.8Zr0.2)O3和(Ba0.7Ca0.3)TiO3粉体为原料，按n(Ba(Ti0.8Zr0.2)O3)∶n((Ba0.7Ca0.3)TiO3)＝(1-x)∶x称量配料，其中x＝0.45～0.60，并在无水乙醇介质中混合球磨12h，于50～
60℃下保温8～20h烘干粉料后，添加5wt％的PVA造粒，在100～200MPa的压强下压制成型；
第四步，烧结；将陶瓷生坯充分排胶后，在1400～1500℃中烧结2～6h，制备出锆钛酸钡钙陶瓷。

序号	公开(公告)号	公开(公告)日	申请日	专利名称	申请人
1	CN101648807A	2010-02-17	2009-09-14	锆钛酸钡钙基压电陶瓷及其制备方法无效专利	桂林理工大学
2	WO2009113535A1	暂无	2009-03-10	非鉛系圧電材料公开	独立行政法人物質・材料研究機構;任暁兵;劉文鳳
3	CN101337815A	2009-01-07	2008-08-13	无铅压电陶瓷及其制备方法无效专利	西北工业大学
4	JP2006206429A	暂无	2005-12-27	Piezoelectric solid solution composition, piezoelectric ceramic obtained by sintering the same and piezoelectric/dielectric element using the piezoelectric ceramic公开	National Institute Of Advanced Industrial & Technology;独立行政法人産業技術総合研究所

序号	公开(公告)号	公开(公告)日	申请日	专利名称	申请人
1	CN103636018B	2012-06-26	2012-06-26	压电材料有效专利	佳能株式会社
2	CN103803975A	2013-11-01	2013-11-01	压电材料、压电元件及电子设备无效专利	佳能株式会社
3	CN102826845A	2012-08-29	2012-08-29	一种触电/压电材料的制备方法及其应用无效专利	苏州金桨节能与环保科技有限公司
4	CN105390608A	2015-10-21	2015-10-21	螺旋形无铅压电复合材料的制备方法有效专利	天津大学
5	CN104402436A	2014-11-28	2014-11-28	一种压电陶瓷材料及其制备方法有效专利	吴江佳亿电子科技有限公司
6	CN102531578A	2012-01-17	2012-01-17	一种钛酸钡钙-锆钛酸钡-锡钛酸钡三元系无铅压电陶瓷失效专利	聊城大学
7	CN103636018A	2012-06-26	2012-06-26	压电材料有效专利	佳能株式会社
8	CN102351533A	2011-07-15	2011-07-15	一种低温烧结高压电性能的锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷及其制备方法无效专利	桂林电子科技大学
9	CN104692798A	2015-03-16	2015-03-16	一种压电陶瓷材料及其制备方法有效专利	吴江华诚复合材料科技有限公司
10	CN104692798B	2015-03-16	2015-03-16	一种压电陶瓷材料及其制备方法有效专利	吴江华诚复合材料科技有限公司
11	CN104609855A	2015-02-10	2015-02-10	一种BaTiO3基PTC陶瓷及其制备方法无效专利	中国科学院上海硅酸盐研究所
12	CN103910525B	2013-12-24	2013-12-24	压电材料、压电元件和电子装置有效专利	佳能株式会社
13	CN104402436B	2014-11-28	2014-11-28	一种压电陶瓷材料及其制备方法有效专利	吴江佳亿电子科技有限公司
14	CN105390608B	2015-10-21	2015-10-21	螺旋形无铅压电复合材料的制备方法有效专利	天津大学
15	CN106064945A	2016-06-02	2016-06-02	钙锂镱共掺杂的PZT基压电陶瓷及其制备方法无效专利	四川大学
16	CN102924081A	2012-11-19	2012-11-19	高性能锆钛酸钡钙基无铅压电陶瓷及其制备方法无效专利	天津大学

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