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压电陶瓷发声器介质的制造方法

阅读:983发布:2023-02-24

专利汇可以提供压电陶瓷发声器介质的制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种压电陶瓷发声器介质的制造方法,介质配方(重量比):Pb3O4为55.0-75.0,ZrO2为11.0-23.5,TiO2为7.5-20.5,Sb2O5为0-5.0,Nb2O5为0-5.0,SrCO3为0-15.0,MgO为0-2.5,ZnO为0-2.0,Bi2O3为0-1.0,La2O3为0-2.0;经温法振磨、流延成膜、再叠层轧膜,在1080-1280℃下烧成。本 发明 所制造的陶瓷介质,厚度可以减薄至15微米,绝缘 电阻 109Ω以上,径向机电耦合系数65%以上, 介电常数 600-5500。,下面是压电陶瓷发声器介质的制造方法专利的具体信息内容。

1、一种压电陶瓷发声器介质的制造方法,其特征在于,该方法包 括:
(1)所述的陶瓷介质按重量比的组成为:Pb3O4为55.0-75.0,ZrO2 为11.0-23.5,TiO2为7.5-20.5,Sb2O5为0-5.0,Nb2O5为0-5.0, SrCO3为0-15.0,MgO为0-2.5,ZnO为0-2.0,Bi2O3为0-1.0,La2O3 为0-2.0;
(2)将颗粒度0.5-2微米的上述粉料进行湿法振磨,加入有机粘 合剂,制成悬浮胶状混合物,经球磨后流延成膜,流延膜厚度为10-100 微米;
(3)将上述流延成型的介质膜叠成多层介质体;
(4)将上述多层介质进行轧膜,然后冲成圆片;
(5)将上述圆片胚体20-300片叠合整齐,平放于承烧板上,在 1080-1280℃下烧结,保温0.5-2.5小时。
2、如权利要求书1所述的压电陶瓷发声器介质的制造方法,其特 征在于,所述的湿法振磨使用化锆球在尼龙罐中振磨1-2小时。
3、如权利要求书1所述的压电陶瓷发声器介质的制造方法,其特 征在于,所述的承烧板由氧化锆制成。
4、如权利要求书1所述的压电陶瓷发声器介质的制造方法,其特 征在于,Pb3O4为60.0-75.0,ZrO2为15.0-23.5,TiO2为7.5-18.0, Sb2O5为0.2-5.0,Nb2O5为0.2-5.0,SrCO3为0-8.0,MgO为0.2- 2.5。
5、如权利要求书1所述的压电陶瓷发声器介质的制造方法,其特 征在于,Pb3O4为55.0-68.0,ZrO2为11.0-23.5,TiO2为10.0-20.5, Sb2O5为0.2-5.0,Nb2O5为0.2-5.0,SrCO3为3.0-12.0。
6、如权利要求书1所述的压电陶瓷发声器介质的制造方法,其特 征在于,Pb3O4为60.0-70.0,ZrO2为11.0-22.5,TiO2为10.0-20.5, SrCO3为0.5-8.0,Nb2O5为0.5-5.0,MgO为0.5-2.5;ZnO为0.5- 2.0,Bi2O3为0-1.0,La2O3为0.2-2.0。

说明书全文

技术领域

发明是关于压电陶瓷发声器介质的制造方法,更具体地说,本发 明是关于制造以锆酸铅为基的超薄型压电陶瓷发声器介质的方法。

背景技术

压电陶瓷发声器包括电送受话器、压电蜂鸣器、压电传感器、压电 讯响器等,应用范围非常广泛。压电陶瓷发声器与电容、电阻电子元 器件一样迫切要求小型化和片式化,而实现压电陶瓷发声器小型化和片 式化的关键是能够制得超薄(小于50微米)的陶瓷介质。
压电陶瓷发声器所使用的介质通常是锆钛酸铅为基的介质材料。
压电陶瓷发声器的传统制造工艺是,按配方将原料球磨粉碎,加入 粘合剂,轧膜成生坯片,在空气中烧结,即可获得致密瓷体。在瓷体上 被电极极化后便可测试其电性能。
上述制造方法的缺点是,轧膜法制得的陶瓷介质无法达到足够薄 (通常大于100微米)、厚度一致性较差(造成器件电性能差异大)、生 产效率较低、无法实现压电陶瓷发声器小型化和片式化。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点,提供一种制造压电陶瓷发 声介质的新方法。该方法所制得的介质不但厚度可以足够薄(最薄可达 15微米)、厚度一致性好;瓷体致密度高、电性能优异;生产效率大大 提高,有利于规模化生产;成功地实现了压电陶瓷发声器小型化和片式 化。
本发明的压电陶瓷发声器介质的制造方法包括:
1、陶瓷介质按重量比的组成为:Pb3O4为55.0-75.0,ZrO2为11.0 -23.5,TiO2为7.5-20.5,Sb2O5为0-5.0,Nb2O5为0-5.0,SrCO3 为0-15.0,MgO为0-2.5,ZnO为0-2.0,Bi2O3为0-1.0,La2O3为 0-2.0;
2、将颗粒度0.5-2微米的上述粉料进行湿法振磨,加入有机粘合 剂,制成悬浮胶状混合物,经球磨后流延成膜,流延膜厚度为10-100 微米;
3、将上述流延成型的介质膜叠成多层介质体;
4、将上述多层介质进行轧膜,然后冲成圆片;
5、将上述圆片胚体20-300片叠合整齐,平放于承烧板上,在1080 -1280℃下烧结,保温0.5-2.5小时。
所述的湿法振磨使用化锆球在尼龙罐上振磨1-2小时,所述的 承烧板由氧化锆制成。
上述陶瓷介质的组成采用下列三种方案:
1.Pb3O4为60.0-75.0,ZrO2为15.0-23.5,TiO2为7.5-18.0,Sb2O5 为0.2-5.0,Nb2O5为0.2-5.0,SrCO3为0-8.0,MgO为0.2-2.5;
2.Pb3O4为55.0-68.0,ZrO2为11.0-23.5,TiO2为10.0-20.5, Sb2O5为0.2-5.0,Nb2O5为0.2-5.0,SrCO3为3.0-12.0;
3.Pb3O4为60.0-70.0,ZrO2为11.0-22.5,TiO2为10.0-20.5, SrCO3为0.5-8.0,Nb2O5为0.5-5.0,MgO为0.5-2.5;ZnO为0.5- 2.0,Bi2O3为0-1.0,La2O3为0.2-2.0。
本发明与现有技术相比,有如下优点:
1、陶瓷介质可以制得足够薄(最薄可达15微米),有利于压电陶 瓷发声器的小型化和片式化。
2、陶瓷介质厚度的一致性很好,并且可通过改变流延膜的叠层数 任意选择。
3、制膜效率大大提高,有利于规模化生产。
4、陶瓷介质致密度高,电性能优异且一致性好。
5、成本较低,主要原材料采用电容级纯度即可制造出本发明的陶 瓷介质。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行一步的描述:
表1-3给出本发明的三组实施例共9个试样的配方。
第一组实施例(试样1-3)具有低介质电常数特性;第二组实施例 (试样4-6)具有中等介电常数特性;第三组实施例(试样7-9)具 有高介电常数特性。
                 表1  试样  编号  主要成分(重量)  Pb3O4 ZrO2 TiO2 MgO  Nb2O5 Sb2O5 SrCO3  1  68.2     20.7   7.9   0.5   0.3     0.3     2.1  2  68.2     18.8   9.5   0.3   0.6     0.5     2.1  3  68.2     19.7   8.3    0.8  0.7     0.2     2.1
            表2 试样 编号  主要成分(重量)  Pb3O4 ZrO2 TiO2 Nb2O5 Sb2O5 SrCO3 4  61.3     22.4  10.5    0.3     0.4     5.1 5  61.3     22.8  10.1    0.5     0.2     5.1 6  61.3     21.8  11.3    0.3     0.2     5.1
                  表3 试样 编号  主要成分(重量)  Pb3O4 ZrO2 TiO2  MgO    SrCO3 ZnO  Bi2O3 La2O3 7  63.7     13.5  12.6   1.8     3.4    1.2   0.5     0.5 8  63.7     12.0  15.1   1.5     3.4    1.6   0.3     0.4 9  63.7     11.0  15.2   2.0     2.5    2.0   0.5     0.8
上述配方的主要原料采用电容级纯度。按上述配方将颗粒度约1微 米的粉料在尼龙罐中用蒸馏混合,用氧化锆球振磨2小时,加入粘合 剂,然后球磨8小时,制成悬浮胶状混合物,流延成膜,流延膜的厚度 为10-50微米;将上述流延膜叠成多层介质体,再进行轧膜,冲成圆 片;将上述圆片坯体20-300片叠合整齐,平放于承烧板上,试样1-3 在1180℃下烧结,保温1小时;试样4-6在1220℃下烧结,保温1小 时,试样7-9在1250℃下烧结,保温1小时。
上述各试样的电性能在表4中示出。
表4 试样   机电耦合系数  绝缘电阻   介电常数     介电损耗    压电常数 编号   (Kp%)       (R109Ω) (ε33 T/ε0) (tgδ10-4) (d13PC/N) 1      66.5            5.8        1480         120         380 2      67.4            6.2        1350         140         380 3      68.2            5.5        1400         120         400 4      70.5            5.6        3000         160         480 5      69.8            6.4        3100         150         450 6      72.7            6.6        3400         120         520 7      65.5            5.8        5100         180         560 8      66.0            6.0        4800         200         520 9      65.8            6.7        4800         160         550
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