一種高壓電性能陶瓷材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷材料領域，特別涉及一種高壓電性能陶瓷材料及其制備方法。
[0002]
【背景技術】
[0003] 高壓電性能發(fā)生器要用到很多高壓電性能陶瓷電容器和大容量高壓電性能電容 器。傳統(tǒng)一般都使用高壓電性能薄膜類的電容器，但是隨著陶瓷電容的優(yōu)勢不斷體現(xiàn)，薄膜 電容器將越來越少的出現(xiàn)在高壓電性能發(fā)生器中。
[0004] 通常用于生產高壓電性能陶瓷電容器的介質中含有一定量的鉛，這不僅在生產、 使用和廢棄過程中對人體和環(huán)境造成危害，而且對性能穩(wěn)定性也有不良影響。
[0005] 中國專利97117286. 2采用固相法合成等價和異價離子同時取代 (Sr2+，Zr4+，Sn4+，Nb5+)BaTi03固溶體，加入適量的硼鉛鋅銅玻璃燒結劑，得到介電常數(shù)大 于等于16000的陶瓷材料，但是由于該陶瓷材料中加入了一定量的鉛，使其耐壓較差，僅為 700V/mm〇
[0006] 壓電陶瓷材料的應用領域很廣，主要包括壓電驅動元件、高壓電性能瓷片電容器。 同時，壓電陶瓷材料需要優(yōu)良的機械韌性，能承受高頻率下的機電轉換。

【發(fā)明內容】

[0007] 針對上述的需求，本發(fā)明特別提供了一種高壓電性能陶瓷材料及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)： 一種高壓電性能陶瓷材料，由包含以下重量份的組分制成： 二氧化鋯 60-75份， 氧化鎂 20-25份， 三氧化二銻 2-3份， 硫醇銻 2-3份， 二氧化硅 1-2份， 硫化鈷 〇. 5-1份， 鈦酸鉛 〇. 5-1份， 亞硝酸鉀 0. 05-0. 5份。
[0009] 所述組分還包括銅0-1重量份。
[0010] 所述硫化鈷為硫化鈷納米粒子。
[0011] 所述硫化鈷納米粒子的粒徑為10-12納米。
[0012] 一種高壓電性能陶瓷材料的制備方法，該方法包括以下步驟： (1)稱取二氧化鋯60-75重量份、氧化鎂20-25重量份、三氧化二銻2-3重量份、硫醇銻 2-3重量份、二氧化娃1_2重量份、硫化鉆0. 5_1重量份、欽酸鉛0. 5_1重量份和銅0_1重量 份，高速攪拌均勻； (2)在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0. 05-0. 5重量份，噴霧造粒，再壓 制成型，在1250-1280°C中燒結2-3小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
[0013] 步驟1中所述高速攪拌的攪拌速率為7000r/min。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為： (1)本發(fā)明制得的高壓電性能陶瓷材料在具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu) 點的同時，還具有高的介電常數(shù)。
[0015] (2)本發(fā)明制得的高壓電性能陶瓷材料通過加入硫醇銻和硫化鈷使材料的耐氧化 性提尚°
[0016] (3)本發(fā)明制得的高壓電性能陶瓷材料通過二氧化鋯、二氧化硅、鈦酸鉛以一定比 例的加入，使得到的高壓電性能陶瓷材料具有高的介電常數(shù)，并且由于在原料中并未添加 鉛，是一種良好的環(huán)境友好型材料。
[0017] (4)本發(fā)明的高壓電性能陶瓷材料，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，并且其其制備方法簡單，易于工業(yè)化生產。
【具體實施方式】
[0018] 以下結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0019] 實施例1 (1) 稱取二氧化錯60kg、氧化鎂25kg、三氧化二鋪2kg、硫醇鋪3kg、二氧化娃lkg、粒徑 為10納米的硫化鈷納米粒子0. 5kg、鈦酸鉛lkg和銅lkg，以7000r/min的攪拌速率攪拌均 勻； (2) 在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0. 05kg，噴霧造粒，再壓制成型， 在1250°C中燒結2小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
[0020] 制得高壓電性能陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0021] 實施例2 (1) 稱取二氧化鋯75kg、氧化鎂23kg、三氧化二銻2kg、硫醇銻2kg、二氧化硅2kg、粒徑 為12納米的硫化鈷納米粒子0. 5kg、鈦酸鉛0. 5kg和銅0. 5kg，以7000r/min的攪拌速率攪 拌均勻； (2) 在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0. 05kg，噴霧造粒，再壓制成型， 在1250°C中燒結2小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
[0022] 制得高壓電性能陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0023] 實施例3 (1) 稱取二氧化錯65kg、氧化鎂20kg、三氧化二鋪3kg、硫醇鋪3kg、二氧化娃lkg、粒徑 為12納米的硫化鈷納米粒子0. 5kg和鈦酸鉛lkg，以7000r/min的攪拌速率攪拌均勾； (2) 在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0. 05kg，噴霧造粒，再壓制成型， 在1250°C中燒結2小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
[0024] 制得高壓電性能陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0025] 實施例4 (1)稱取二氧化錯67kg、氧化鎂20kg、三氧化二鋪3kg、硫醇鋪2kg、二氧化娃2kg、粒徑 為10納米的硫化鈷納米粒子lkg和鈦酸鉛0. 5kg，以7000r/min的攪拌速率攪拌均勾； (2)在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0. 05kg，噴霧造粒，再壓制成型， 在1250°C中燒結3小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
[0026] 制得高壓電性能陶瓷材料的性能測試結果如表1所示。
[0027]表1
【主權項】
1. 一種高壓電性能陶瓷材料，其特征在于，由包含以下重量份的組分制成：二氧化鋯 60-75份，氧化鎂20-25份，三氧化二銻2-3份，硫醇銻2-3份，二氧化硅1-2份，硫 化鈷0.5-1份，鈦酸鉛0.5-1份，亞硝酸鉀0.05-0. 5份。
2. 根據(jù)權利要求1所述高壓電性能陶瓷材料，其特征在于，所述組分還包括銅0-1重量 份。
3. 根據(jù)權利要求1所述高壓電性能陶瓷材料，其特征在于，所述硫化鈷為硫化鈷納米 粒子。
4. 根據(jù)權利要求3所述高壓電性能陶瓷材料，其特征在于，所述硫化鈷納米粒子的粒 徑為10-12納米。
5. -種高壓電性能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 稱取二氧化鋯60-75重量份、氧化鎂20-25重量份、三氧化二銻2-3重量份、硫醇銻 2-3重量份、二氧化娃1_2重量份、硫化鉆0. 5_1重量份、欽酸鉛0. 5_1重量份和銅0_1重量 份，高速攪拌均勻； (2) 在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0. 05-0. 5重量份，噴霧造粒，再壓 制成型，在1250-1280°C中燒結2-3小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
6. 根據(jù)權利要求5所述的高壓電性能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述 高速攪拌的攪拌速率為7000r/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓電性能陶瓷材料及其制備方法，該高壓電性能陶瓷材料，由包含以下重量份的組分制成：二氧化鋯60-75份、氧化鎂20-25份、三氧化二銻2-3份、硫醇銻2-3份、二氧化硅1-2份、硫化鈷0.5-1份、鈦酸鉛0.5-1份和亞硝酸鉀0.05-0.5份。本發(fā)明還提供了一種高壓電性能陶瓷材料的制備方法，該方法包括以下步驟：（1）稱取二氧化鋯60-75重量份、氧化鎂20-25重量份、三氧化二銻2-3重量份、硫醇銻2-3重量份、二氧化硅1-2重量份、硫化鈷0.5-1重量份、鈦酸鉛0.5-1重量份和銅0-1重量份，高速攪拌均勻；（2）在步驟1的產物中依次加入充分球磨的亞硝酸鉀0.05-0.5重量份，噴霧造粒，再壓制成型，在1250-1280℃中燒結2-3小時，得到高壓電性能陶瓷材料。
【IPC分類】C04B35-48, C04B35-622
【公開號】CN104591730
【申請?zhí)枴緾N201510012891
【發(fā)明人】陸全明
【申請人】吳江佳億電子科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月12日