本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，特別涉及一種壓電陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機(jī)非金屬材料。根據(jù)陶瓷材料的用途可以將陶瓷材料分為普通陶瓷材料和特種陶瓷材料。
普通陶瓷材料采用的原料主要為長石、粘土和石英等，是典型的硅酸鹽材料；而特種陶瓷材料主要采用高純度人工合成的原料，利用精密控制工藝成形燒結(jié)制成，一般具有某些特殊性能，以適應(yīng)各種需要。
特種陶瓷材料的主要成分有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等；特種陶瓷具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能，具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)?？捎米鹘Y(jié)構(gòu)材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。
新型陶瓷材料在性能上有其獨(dú)特的優(yōu)越性。但也有它的缺點(diǎn)，如脆性較大，易產(chǎn)生裂痕，因此研究開發(fā)新型功能陶瓷是材料科學(xué)中的一個(gè)重要領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述的需求，本發(fā)明特別提供了一種壓電陶瓷材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種壓電陶瓷材料，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成：
ZrO2 65-73份，
CaCO3 15-23份，
BaCO3 8-15份，
PVA 8-12份，
十四碳醇5-8份，
SiC 2-4份，
BaTiO 3 1-2份，
石墨烯1-1.2份。
所述PVA的平均分子量為8000-10000。
所述石墨烯為三維石墨烯。
所述十四碳醇為8重量份。
一種壓電陶瓷材料的制備方法，該方法包括以下步驟：
(1)稱取ZrO2 65-73份、CaCO3 15-23份、BaCO38-15份、SiC2-4份和BaTiO 3 1-2份；
(2)采用濕式球磨法將上述組分混合均勻，在750-810℃下加熱，加入PVA8-12份、十四碳醇5-8份和石墨烯1-1.2份，噴霧造粒，壓制成型；
(3)最后在1150-1200℃惰性氣氛下中燒結(jié)2-3h，得到壓電陶瓷材料。
所述步驟2中的加熱時(shí)間為30-50分鐘。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：
本發(fā)明制得的壓電陶瓷材料具有壓電系數(shù)高、介電常數(shù)好和壽命長的特點(diǎn)。
(2)本發(fā)明制得的壓電陶瓷材料在不同的使用環(huán)境中仍能保持良好的穩(wěn)定性和耐候性。
(3)本發(fā)明的壓電陶瓷材料，其制備方法簡單，制備條件易獲得，較一般壓電陶瓷的制備溫度低，節(jié)約了能源，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
(1)稱取ZrO2 65kg、CaCO3 20kg、BaCO38kg、SiC2kg和BaTiO 3 1kg；
(2)采用濕式球磨法將上述組分混合均勻，在750℃下加熱30分鐘加入平均分子量為8000的PVA8kg、十四碳醇5kg和三維石墨烯1kg，噴霧造粒，壓制成型；
(3)最后在1150℃惰性氣氛下中燒結(jié)2h，得到壓電陶瓷材料。
實(shí)施例2
(1)稱取ZrO2 73kg、CaCO3 23kg、BaCO3 15kg、SiC3kg和BaTiO 3 2kg；
(2)采用濕式球磨法將上述組分混合均勻，在810℃下加熱50分鐘，加入平均分子量為10000的PVA12kg、十四碳醇8kg和三維石墨烯1.2kg，噴霧造粒，壓制成型；
(3)最后在1200℃惰性氣氛下中燒結(jié)3h，得到壓電陶瓷材料。
實(shí)施例3
(1)稱取ZrO2 68kg、CaCO3 15kg、BaCO3 10kg、SiC4kg和BaTiO 3 1kg；
(2)采用濕式球磨法將上述組分混合均勻，在780℃下加熱40分鐘，加入平均分子量為9000的PVA10kg、十四碳醇6kg和三維石墨烯1kg，噴霧造粒，壓制成型；
(3)最后在1170℃惰性氣氛下中燒結(jié)2h，得到壓電陶瓷材料。
實(shí)施例4
(1)稱取ZrO2 70kg、CaCO3 18kg、BaCO3 12 kg、SiC2kg和BaTiO 3 1kg；
(2)采用濕式球磨法將上述組分混合均勻，在750℃下加熱50分鐘，加入平均分子量為8000-10000的PVA9kg、十四碳醇8kg和三維石墨烯1.1kg，噴霧造粒，壓制成型；
(3)最后在1150℃惰性氣氛下中燒結(jié)3h，得到壓電陶瓷材料。