一种PZT压电纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种压电纤维及其制造方法。所说的PZT压电纤维，是通过溶胶-粉末共混挤出法制备，具体是将溶胶和PZT粉末按比例均匀混合，然后将混合物在挤出机挤出一定直径的纤维，干燥后烧结；其中所说的溶胶中包含醋酸铅、硝酸锆、钛酸四丁酯、水、醋酸。本发明提高了纤维素坯的致密度，降低了纤维的收缩率，改善了纤维的收缩变形。本发明方法还改善了传统挤出法挤出的纤维弯曲变形的缺陷，同时可以精确控制纤维的直径、长度和纤维的收缩率。本发明PZT压电纤维是具有单一钙钛矿相结构，致密度高，纤维光滑，直径80～1000μm，具有高的压电性能，能用于传感/驱动器件中1-3压电纤维复合材料的PZT压电纤维。

主权项

一种PZT压电纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)PZT溶胶制备：将质量比例为110∶56∶44的醋酸铅、硝酸锆、钛酸四丁酯分别在有机溶剂中进行超声溶解，并加入适量的稳定剂，将三者的前驱体溶液混合，在80℃低温加热和超声振荡条件下，在其中加入体积比为1∶0.5～1∶3的水和醋酸调节溶液水解度，调整溶胶的浓度为0.3mol/l，并在磁力搅拌下使混合物混合均匀，获得所述的溶胶；(2)溶胶-粉末混合体系的制备：将溶胶和PZT粉末按质量比为1∶1～1∶9混合，在80℃低温加热和均匀搅拌下，再利用研钵研磨数分钟，或用轧膜机进行轧制，使得混合物充分混合均匀，并具有合适的可塑性；(3)PZT压电纤维的制备：将上述(2)所得可塑性混合物置于合适的预热模具中，在一定压力和60℃低温加热下，在挤出机上进行纤维素坯的制备，将纤维素坯放置在平板玻璃上室温干燥，排除纤维表面的吸附水；(4)PZT压电纤维的热处理：将室温干燥后的纤维，在低温干燥箱中进行干燥，然后进行热处理，得到PZT压电纤维。