本發(fā)明涉及壓電陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種PZT壓電陶瓷復合材料的制備方法。

背景技術(shù)：

壓電陶瓷材料是一種能將機械能和電能相互轉(zhuǎn)化的功能材料，廣泛用于換能器、傳感器等領(lǐng)域。常用的壓電陶瓷材料脆性大、耐沖擊性差、成型工藝復雜，而高分子材料具有柔性好、易加工的特點，將壓電陶瓷材料與高分子材料按一定的聯(lián)通方式復合后，可以制成既具有一定壓電性，又具有良好柔韌性，成型工藝簡單的壓電陶瓷復合材料。鋯鈦酸鉛(PZT)/樹脂基壓電復合材料是一種常用的壓電陶瓷復合材料，但由于樹脂基材料和PZT陶瓷的膨脹系數(shù)不同，固化收縮產(chǎn)生內(nèi)應力，會造成樹脂基材料和PZT陶瓷粘接強度降低等不良影響，造成壓電陶瓷材料破裂，降低了PZT壓電陶瓷復合材料的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種PZT壓電陶瓷復合材料的制備方法，通過該方法制備出來的PZT壓電陶瓷復合材料不容易破裂，具有可靠性高的特點。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括以下步驟：

步驟一，在液體樹脂基材料中加入金屬氧化物填料，所述金屬氧化物填料與液體樹脂基材料的質(zhì)量比為30-200％，室溫下以100-800rpm的速度進行攪拌混合；

步驟二、攪拌均勻后在80℃下預熱10分鐘，然后減壓脫泡；

步驟三，當溫度降至室溫后，加入固化劑，所述固化劑與液體樹脂基材料的質(zhì)量比為2-50％，攪拌均勻后減壓脫泡；

步驟四，將步驟三所得澆注材料在PZT陶瓷材料表面澆注，固化成型。

優(yōu)先地，所述液體樹脂基材料為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述金屬氧化物填料為氧化鐵、氧化鋁中的一種或多種。

優(yōu)先地，所述固化劑為乙二胺、間苯二胺、二胺基二苯砜、2--甲基咪唑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐中的一種或多種。

按照本本發(fā)明所制備的PZT壓電陶瓷復合材料，內(nèi)應力較小，不容易破裂，提高了壓電陶瓷復合材料的可靠性。

具體實施方式

本發(fā)明所列舉的實施例，只是用于幫助理解本發(fā)明，不應理解為對本發(fā)明保護范圍的限定，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明思想的前提下，還可以對本發(fā)明進行改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)。

樹脂基材料主要是半結(jié)晶高聚物，在材料內(nèi)部有很多細小的缺陷，存在應力集中，當局部應力超過局部強度時，缺陷就發(fā)展成為裂縫，造成粘接強度降低甚至發(fā)生破裂。樹脂基材料的線膨脹系數(shù)大于PZT陶瓷材料的線膨脹系數(shù)，在注模成型冷卻或著器件在溫差較大的環(huán)境中使用時，有可能導致樹脂基材料開裂，樹脂基材料與PZT陶瓷的粘接強度降低甚至樹脂基材料與PZT陶瓷材料粘接處脫離，對壓電復合材料的使用可靠性有著不可忽視的影響。為了解決這個問題，本發(fā)明在制備PZT壓電陶瓷復合材料時的步驟如下：

步驟一，在液體樹脂基材料中加入金屬氧化物填料，所述金屬氧化物填料與液體樹脂基材料的質(zhì)量比為30-200％，室溫下以100-800rpm的速度進行攪拌混合，所述液體樹脂基材料為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或多種，所述金屬氧化物填料為氧化鐵、氧化鋁中的一種或多種。

步驟二、攪拌均勻后在80℃下預熱10分鐘，在密閉容器中用真空泵進行減壓脫泡；

步驟三，當溫度降至室溫后，加入固化劑，所述固化劑與液體樹脂基材料的質(zhì)量比為2-50％，攪拌均勻后在密閉容器中用真空泵進行減壓脫泡，所述固化劑為乙二胺、間苯二胺、二胺基二苯砜、2--甲基咪唑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐中的一種或多種。

步驟四，將步驟三所得澆注材料在PZT陶瓷材料表面澆注，固化成型。

本發(fā)明在液體樹脂基材料中添加金屬氧化物填料主要用來降低樹脂基材料的線膨脹系數(shù)，樹脂基材料的線膨脹系數(shù)通過可以通過填料的用量來調(diào)節(jié)，當樹脂基材料的線膨脹系數(shù)與PZT陶瓷材料相近時所制成的PZT壓電陶瓷復合材料內(nèi)部應力就較小，不容易破裂。