公开(公告)号：CN118930260A

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202410984288.4

申请日：2024-07-22

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  刘欣 ,  徐卓 ,  任晓丹 ,  唐明阳 ,  张玉龙 ,  王奕轲

IPC分类号： C04B35/493 ,  H10N30/853 ,  H10N30/097 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B41/88

摘要： 本发明公开了一种大功率场景用高温压电陶瓷及其制备方法，属于压电陶瓷技术领域。上述高温压电陶瓷为Mn元素掺杂锆钛酸铅基压电陶瓷；所述锆钛酸铅基为Pb(Yb1/2Nb1/2)O3、PbZrO3以及PbTiO3的三相固熔体；所述Mn元素的掺杂方式为金属氧化物MnO2掺杂或复合氧化物Pb(Mn1/3Nb2/3)O3掺杂。本发明通过控制材料的成分，解决材料产业化中存在的工艺问题，克服了高压电性能和高居里温度、高机械品质因数难以兼具的问题，获得了具有综合性能优异的大功率高温压电陶瓷。

公开(公告)号：CN117560986A

公开(公告)日：2024-02-13

申请号：CN202311528815.2

申请日：2023-11-16

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  胡理情 ,  徐卓 ,  唐明阳 ,  刘欣 ,  张玉龙 ,  王奕轲

IPC分类号： H10N30/85 ,  H10N30/092 ,  H10N30/30 ,  G01H11/08

摘要： 一种1‑3型织构压电陶瓷复合材料、制备方法及其应用，包括一维连通的具有钙钛矿结构的铌镁酸铅‑锆钛酸铅的织构压电陶瓷相与平行排列于三维连通的环氧树脂聚合物相组成；制备方法为：先得到陶瓷长条阵列，再进行切割得到铌镁酸铅‑锆钛酸铅织构压电陶瓷柱阵列，注入环氧树脂胶体处理后，得到铌镁酸铅‑锆钛酸铅织构压电陶瓷环氧树脂复合材料，打磨、超声清洗并干燥，采用银浆涂覆或旋转磁控溅射在织构压电陶瓷复合材料表面制备导电层，得到1‑3型织构压电陶瓷复合材料；1‑3型织构压电陶瓷复合材料的应用，用于制备水声换能器；本发明具有压电性能高、耦合系数高、介电损耗小的特点、工艺简单、可以大量生产、成本低的特点。

公开(公告)号：CN117510205A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311438556.4

申请日：2023-10-31

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  刘欣 ,  任晓丹 ,  王奕轲 ,  唐明阳 ,  徐卓

IPC分类号： C04B35/499 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

摘要： 本发明公开了一种高压电性能的硬性织构压电陶瓷材料及其制备方法。该陶瓷材料的通式为锰掺杂xPb(In1/2Nb1/2)O3‑yPb(Mg1/3Nb2/3)O3‑(1‑x‑y)PbTiO3织构陶瓷，其中，0≤x≤0.5，0.2≤y≤0.5；该陶瓷材料通过配料、预烧、球磨、流延、压片、无压密闭烧结、抛光及烧银等工艺步骤制备而成。本发明通过掺杂改性和织构化工艺两种方式制备的硬性织构压电陶瓷具有制备方法简单、重复性好、成品率高的优势，所述织构陶瓷具有高的织构度(≥99％)；并同时兼具优异的压电性能(d33～800pC/N，d33*～1100pm/V)和机电耦合系数(k33～0.85)，和PZT‑4相当低的介电损耗(tanδ～0.5％)和高机械品质因数(Qm～500)，或为大功率发射和高灵敏度接收两用的换能器或换能器基阵提供一种新选择。

公开(公告)号：CN118184349A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410262748.2

申请日：2024-03-07

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  刘欣 ,  徐卓 ,  唐明阳 ,  任晓丹 ,  王奕轲 ,  胡理情

IPC分类号： C04B35/493 ,  C04B35/499 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88 ,  G01H11/08 ,  H04R31/00 ,  H04R1/44

摘要： 本发明公开了一种PYN‑PZT基高温织构压电陶瓷、制备方法及应用，分子式为(1‑x‑y)Pb(Yb1/2Nb1/2)O3‑yPbZrO3‑xPbTiO3，x取0.2‑0.7,y取0.2‑0.7，且1‑x‑y＞0；方法：先制备前驱粉体，再配料、球磨、干燥、研磨、过筛、预烧、二次研磨、二次球磨、三次研磨、二次过筛，得到PYN‑PZT基体粉体，结合PYN‑PZT基体粉体制备织构陶瓷，将织构陶瓷依次抛光、镀银、极化，得到PZT基高温织构压电陶瓷；用于制造超声换能器或水听器；以克服现有技术居里温度低、难以在高PZT含量的织构压电陶瓷中实现高织构度、高压电性能和机电性能的问题。

公开(公告)号：CN117510199A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311438588.4

申请日：2023-10-31

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  任晓丹 ,  刘欣 ,  唐明阳 ,  王奕轲 ,  徐卓

IPC分类号： C04B35/472 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

摘要： 本发明公开了一种高织构度的铅基高温压电织构陶瓷材料及其制备方法。该陶瓷材料的通式为(1‑x)BiScO3‑xPbTiO3‑ymol％A‑awt.％B，该陶瓷材料通过配料、预烧、球磨、流延、压片、无压密闭烧结、抛光及烧银等工艺步骤制备而成。本发明制备方法简单、重复性好、成品率高，所得陶瓷材料具有较高的居里温度、其居里温度≥400℃，同时大幅度的提升了样品的压电性能，d33可高达630pC/N；且本发明所述织构化压电陶瓷材料的织构度很高，其织构度≥99％，使得织构化压电陶瓷的性能接近单晶性能，电致应变在40kV/cm时可达0.32，是随机取向陶瓷的2倍之大；本发明所述的织构化压电陶瓷的压电应变常数最高可达923pm/V，其在压电传感器、压电电机和高精度位移方面具有广阔的前景。

公开(公告)号：CN118598660A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410830251.6

申请日：2024-06-25

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  金若其 ,  徐卓 ,  胡理情 ,  唐明阳 ,  刘欣 ,  王奕轲 ,  任晓丹

IPC分类号： C04B35/499 ,  C04B35/622 ,  C04B41/88

摘要： 本发明公开了一种织构化的偏铌酸铅基高温压电陶瓷制备方法，包括如下步骤：获取种晶及PN基陶瓷粉末；将获取的所述PN基陶瓷粉末进行球磨处理得到基体浆料；将所述基体浆料与所述种晶混合后，流延叠压处理得到织构陶瓷胚体；将所述织构陶瓷胚体静压排胶处理后，依次经过烧结、打磨、镀银和极化处理得到PN基织构压电陶瓷。该方法中通过引入种晶并与基体浆料混合，精确控制陶瓷胚体的织构，引导基体材料在烧结过程中的晶体生长方向，改善陶瓷材料的性能，减少成型过程中的变形和开裂等问题，提高成品率，降低原材料的浪费和生产成本，提高经济效益。制备的织构化的偏铌酸铅基高温压电陶瓷具有良好的压电性能以及高居里温度与低机械品质因数。

公开(公告)号：CN118164758A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202410286012.9

申请日：2024-03-13

申请人： 西安交通大学

发明人： 严永科 ,  王奕轲 ,  徐卓 ,  任晓丹 ,  唐明阳 ,  刘欣 ,  胡理情

IPC分类号： C04B35/499 ,  C04B35/493 ,  C04B35/622 ,  H10N30/853 ,  H10N30/097 ,  B28B1/29 ,  B28B1/40 ,  B28B3/00

摘要： 一种高性能管状织构陶瓷、制备方法及应用，所述高性能管状织构陶瓷为铌镁酸铅基管状织构陶瓷，其化学式为xPb(Mg1/3Nb2/3)O3‑yPbZrO3‑zPbTiO3，其中，x＝(0.00‑0.90)，y＝(0.00‑0.50)，z＝(0.10‑0.50)；制备方法为：制备合适尺寸的片状Bi4Ti3O12模板；使用熔盐法以步骤1获得的Bi4Ti3O12模板作为前驱体制备片状BaTiO3模板；使用固相反应法制备PMN‑PZT基体粉；采用有机体系法制备流延浆料，得到用于卷绕圆管的膜带；织构陶瓷烧结；所述铌镁酸铅基织构压电陶瓷圆管用于圆管形换能器；本发明通过向基体粉中添加定向模板引导基体材料定向生长，能够提高材料取向性，从而提高材料特定方向压电性能。