弛豫型压电陶瓷功能梯度弯曲驱动器的制备方法

摘要

本发明公开了一种弛豫型压电陶瓷功能梯度弯曲驱动器，同时公开了制备该驱动器的方法。本发明的弛豫型压电陶瓷功能梯度弯曲驱动器由至少五层压电陶瓷薄片组成，材料中间部分的组成和结构呈连续的梯度变化，而在内部不存在明显的界面，与传统的压电单、双晶片相比，具有更高的疲劳寿命，在纳米技术、精密测量、精细加工、微电子、机器人等领域具有广泛的应用前景。本发明的弛豫型压电陶瓷功能梯度弯曲驱动器的制备方法，利用流延成型法制备功能梯度压电陶瓷，使各层压电陶瓷材料呈连续的梯度变化，使用常用的流延成型机即可实现该方法，制备过程简单。

主权项

一种制备弛豫型压电陶瓷功能梯度弯曲驱动器的方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：在陶瓷粉体加入混合溶剂和分散剂，进行球磨1～18小时；步骤二：在步骤一所得的原料中加入粘结剂和增塑剂，进行二次球磨1‑10小时，得到流延浆料；步骤三：将步骤二得到的流延浆料置于容器中并脱泡2‑24小时；步骤四：将流延成型机调至水平状态，保持第一道刀口比第二道刀口高5‑20微米；步骤五：将步骤三所得的浆料倒入流延成型机的刀口槽中，调节流延成型机胶带的运动速率为0.1‑1m/min，流延所需长度的薄片之后，将薄片在流延机上干燥1‑15小时，然后把干燥好的流延薄片连同胶带一起剪下；步骤六：重复进行步骤一至步骤六，以相同的陶瓷粉体原料调整配比得到至少5种不同组分的流延薄片；步骤七：将步骤六中流延出来的流延薄片充分干燥后，剪成需要的尺寸，依次叠置并放在模具内静压，压强为40‑400MPa；步骤八：将步骤七中静压后得到的流延薄片放在密封的匣钵进行排胶，温度为500‑800℃，时间为1‑5小时；步骤九：将步骤八得到的流延薄片进行烧结，烧结温度为1100‑1300℃，保温1‑5小时，然后以20℃/h从最高温度降至600℃，然后再自然降温至室温，得到弛豫型压电陶瓷功能梯度弯曲驱动器。