用铁酸铋-钛酸铅系压电陶瓷制备高温、高功率压电变压器的方法

摘要

本发明涉及一种高温、高功率压电变压器的设计及其制备方法，属无机非金属材料和电子器件设计与制备技术领域。本发明主要是利用铋系BLF-PTM硬性压电陶瓷设计与制备一种能在高温下使用、具有高功率密度的压电变压器。在圆片形压电陶瓷的上下表面涂高温银电极，上电极用掩膜板制成，中心是一个园，园的外面是一个圆环，园和圆环之间有一定的间隙。外部圆环电极作为输入电极，中心园电极作为输出电极。把制备好电极的压电陶瓷片放在120OC硅油里面，在30kV/cm的电场下极化20min，得到单向极化圆片型高温高功率密度压电变压器。本发明测量了不同温度下压电变压器的功率密度。

主权项

一种用铁酸铋‑钛酸铅系压电陶瓷制备高功率压电变压器的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a.BLF‑PTM压电陶瓷片的制备按现有已知技术方法制备：（1）. 以五水硝酸铋、九水硝酸铁、六水硝酸镧、钛正四丁脂、醋酸铅和醋酸锰为原料，以乙二醇为溶剂，按照0.6(Bi0.9La0.1)FeO3‑0.4Pb(Ti0.99Mn0.01)O3化学计量比的组分，把原料溶于乙二醇中搅拌10小时；然后把制得的溶胶在70 oC下烘干；烘干后的溶胶研磨成粉并在600 oC下煅烧2小时，得到BLF‑PTM纳米粉；（2）. 纳米粉造粒，并在120 MPa压力下压成直径为120mm的圆片；最后利用两步法进行烧结，先升温到1070 oC然后降温到800 oC度保温2小时，随后温度随炉降到室温制备出BLF‑PTM陶瓷；（3）. 将BLF‑PTM压电陶瓷片研磨、抛光，得到厚度为0.55 mm，直径为10 mm的陶瓷圆片；b.覆盖银浆电极：在陶瓷圆片的上下表面涂高温银浆作为电极，下表面涂满电极，上表面采用掩膜板得到一个圆形电极和一个环形电极，圆形和圆环之间存在一定的间隙；c.加热处理：将涂好电极的陶瓷圆片放进马弗炉，在500 oC保温15分钟，然后升温到800 oC 保温10分钟，最后随炉降至室温；d.电场下极化：把制备好电极的陶瓷片放在120 oC硅油里面，沿厚度方向，在30 kV/cm的电场下极化30 min;极化后的陶瓷圆片就是一个单向极化的圆片型压电变压器；圆环形的上电极为输入电极，圆形上电极为输出电极。