[其他]無鉛電致伸縮材料

無效

• 申請號: 85101594
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101594B
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 王虹;許煜寰
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L41/18
• 分類號: H01L41/18;C04B35/46
• 代理公司: 中山大學專利事務所
• 代理人: 葉賢京,蔡茂略

本發明涉及一種無鉛電致伸縮材料。

一般的電致伸縮材料都含有鉛，如目前的最新 材料0.9Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃·0.1PbTiO₃〔見K·Uch- ino，S·Nomura，L·E·Cross，R·E·Newnham，“Electro- strictive?Effect?in?perovskite?and?It?Trasd- ucer?Applications”，J.Mater.Sci.，16(1981)， 569〕，都含有不少鉛。由于鉛是一種有毒的物質， 含鉛材料的制備和生產會給從事科研和生產人員的 身體健康帶來極大的危害作用。為了減少這種危害 性，需要增加復雜的防護設備，造成投資大，成本 高。

本發明的任務就是要提供一種不含鉛的新的電 致伸縮材料，解決生產過程中存在的公害問題，使 設備投資少，降低生產成本。

本發明材料所采用的配方是(Ba_1?xLa_x)(Ti_1?vZr_v)O₃，其中0＜x＜0.10，0.05＜y＜0.25，為 了改善材料的致密度和電導率，可以在這個配方的 基礎上加入一些添加劑，這些添加劑可以是Fe₂O₃、 Co₂O₃、MnO、MnO₂、Cr₂O₃，Se₂O₃，NiO，把它們按一定 比例摻合制成所要的電致伸縮材料，其中采用Fe₂O₃作為添加劑的配方如下：(Ba_1?xLa_x)(Ti_1?yZr_y)O₃+awt％Fe₂O₃，其中0＜x＜0.10，0.05＜y＜0.25， 0＜a＜0.3。

新電致伸縮材料的生產工藝流程如下：

1.混料：按所要求組分的量把它們混在一起 并用球磨機球磨24小時。

2.預燒：材料經混料后壓成塊，在900℃的溫 度下恒溫燒2小時。

3.粉碎：經預燒后的材料用球磨機磨72小 時。

4.成型：材料經過粉碎后再進行軋膜和干 壓；對于軋膜，即加入濃度18％的聚乙烯醇，重量 占材料總量的25％；對于干壓，加入濃度6％的聚 乙烯醇，重量占總重量的6％。

5.排膠：以30～40℃/小時的加熱速度逐漸 對材料加熱升溫，然后在750℃的溫度下恒溫半小 時。

6.燒成：把經過上述幾道工序處理過的材料 最后放在1220～1250℃的高溫下恒溫燒1小時，至 此，新材料的制造過程便告結束。

不同y值樣品的電致伸縮橫向應變與電場的關 系曲線如圖1所示：圖1中曲線(1)對應x＝0.031， 曲線(2)對應x＝0.011，曲線(3)對應x＝0.008，曲 線(4)對應x＝0.006，曲線(5)對應x＝0.004，曲線 (6)對應x＝0.003，曲線(7)對應x＝0001，以上所 有曲線的y＝0.20。

不同y值樣品的電致伸縮橫向應變與電場的關 系曲線如圖2所示：圖2中曲線(1)對應y＝0.24， 曲線(2)對應y＝0.22，曲線(3)對應y＝0.20，曲線 (4)對應y＝0.18，曲線(5)對應y＝0.14，以上所有 曲線的x＝0.001。

各種材料的實驗配方及電致伸縮系數如下表所 示。

實驗配方及電致伸縮系數Q₁₁、Q₁₂