CN112537955B 有效 一种掺杂改性钪酸铋-钛酸铅-铁酸铋三元体系压电陶瓷及其偶极子发射换能器
1.一种掺杂改性钪酸铋-钛酸铅-铁酸铋三元体系的压电陶瓷,其特征在于,化学式为:,其中0.30≤x≤0.33,0.05≤y≤0.10,0.02≤a≤0.05,0.01≤b≤0.03,0.01≤c≤0.03;
所述的压电陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)按化学组成的化学计量比称取原料,所述原料为Bi、Sc、Pb、Ti、La、Fe、Ga、Mn的氧化物,通过湿法球磨混合均匀;为了弥补Bi、Pb元素的挥发,Bi、Pb氧化物分别过量3-5%和5-10%,湿法球磨混合时加入乙醇,乙醇的加入量为25mL/10g混合料;
(2)将球磨后的混合料烘干,预烧;烘干温度为60-70℃,预烧温度为800℃,预烧时间为2h;
(3)将预烧的粉料研磨过60目筛,加入粘合剂造粒,压制成型,并进行排胶处理得到陶瓷素胚;粘合剂选用含量为5%的PVA水溶液或石蜡,排胶温度为500-600℃,时间为2-4h,陶瓷素胚的尺寸为长20mm,宽10mm,厚1.2mm;
(4)将陶瓷素胚高温烧结,得到陶瓷片;高温烧结的温度为1050℃,烧结时间为2h;
(5)将烧结完成的陶瓷片被银,烧结;被银烧结的温度为560℃,时间为0.5h;
(6)将被银后的陶瓷片进行电极化,电极化在硅油中进行,极化场强为4.5-5kV/mm,极化温度为80℃,极化时间为0.5h。
2.一种偶极子发射换能器,其特征在于,包括由权利要求1所述的压电陶瓷(2)、铜片(1)、不锈钢骨架(3)、高温引线(4)。
3.根据权利要求2所述的一种偶极子发射换能器,其特征在于,压电振子由长条状压电陶瓷片与铜片粘接组成,铜片长为40mm,宽为10mm,高温引线分别与压电陶瓷片的上下电极面连接,四个弯曲振动的压电振子围绕长方体骨架,每个压电振子占据长方体骨架的一个侧面,其长度方向的两端处于嵌定状态。
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