【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种压电执行器域，具体涉及一种低成本银内电极压电执行器及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的迅猛发展，器件逐渐的向着小型化、集成化的方向发展，因此要求压电陶瓷叠层化和高功率。压电陶瓷的烧结温度普遍在1100℃以上，叠层烧结时的内电极只能采用昂贵的钯、铂等贵金属电极。ag的导电性虽然优异，但是ag的熔点很低，只能在960℃以下进行烧结；若高于960℃进行烧结，会出现ag的扩散和析出，导致陶瓷分层开裂、绝缘电阻降低等情况。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种低成本银内电极压电执行器及其制备方法。本专利技术以纯银作为内电极，采用低温烧结方式，制备出性能优异且价格低廉的叠层压电执行器，采用纯银作为内电极制备压电执行器，代替昂贵的钯、铂等贵金属电极；同时采用低温烧结方式，抑制了铅的挥发，减少了铅对环境的污染。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
3、1)根据陶瓷组合物pb1-xsrx(ni1/3nb2/3)0.12(zr0.5ti0.5)0.88o3+x wt.％li2co3+xwt.％bi2o3+ywt.％cuo+ywt.％v2o5+z wt.％mno2，其中x,y＝0.1～0.5,z＝0～0.2，称取pb3o4、tio2、zro2、nio、nb2o5、srco3、li2co3、bi2o3、cuo、v2o5、mno2；
4
5、3)将纯的钙钛矿固溶体进行二次球磨，球磨完成后干燥，过筛得到瓷粉；
6、4)二次球磨后得到的瓷粉中加入甲苯、酒精、消泡剂、增塑剂、分散剂、粘合剂进行第三次球磨混合均匀得到流延浆料；
7、5)将第三次球磨后的流延浆料放入除泡机中进行真空除泡，除泡后得到合格的流延浆料，采用薄膜流延机进行流延，流延膜片的厚度为20±1μm；将流延后的膜片进行裁切，然后采用丝网印刷机在膜片的正面印刷电极图片，丝网印刷所用的电极浆料为纯银内电极浆料；
8、6)将丝印后的膜片进行叠片，叠片结束后放入压片机中进行压合，压合结束后切割得到生坯，将切割后的生坯放入排胶炉中进行排胶，排胶后在920-940℃下烧结得到所需的陶瓷；
9、一种低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
10、1)根据陶瓷组合物pb1-xsrx(ni1/3nb2/3)0.12(zr0.5ti0.5)0.88o3+x wt.％li2co3+xwt.％bi2o3+ywt.％cuo+ywt.％v2o5+z wt.％mno2，其中x,y＝0.1～0.5,z＝0～0.2，称取pb3o4、tio2、zro2、nio、nb2o5、srco3、li2co3、bi2o3、cuo、v2o5和mno2粉末；(x wt.％li2co3表示li2co3的添加量占整个陶瓷组合物的质量的x％，ywt.％cuo、ywt.％v2o5、z wt.％mno2同)
11、2)将称量后的粉末与酒精混合在尼龙罐中，进行一次球磨，球磨完后干燥过筛，然后在900±20℃下煅烧4小时以上，得到纯的钙钛矿固溶体；
12、3)将纯的钙钛矿固溶体进行二次球磨，球磨完成后干燥，过筛得到瓷粉；
13、4)二次球磨后得到的瓷粉中加入甲苯、酒精、消泡剂、增塑剂、分散剂、粘合剂进行第三次球磨混合均匀得到流延浆料；
14、5)将第三次球磨后的流延浆料放入除泡机中进行真空除泡，除泡后得到合格的流延浆料，采用薄膜流延机进行流延，流延膜片的厚度为20±1μm；将流延后的膜片进行裁切，然后采用丝网印刷机在膜片的正面印刷电极图片，丝网印刷所用的电极浆料为纯银内电极浆料；
15、6)将丝印后的膜片进行叠片，叠片结束后放入压合机中进行压合，压合结束后切割得到生坯，将切割后的生坯放入排胶炉中进行排胶，排胶后在920-940℃下烧结得到所需的陶瓷；
16、7)将烧结后得到的陶瓷抛光处理后清洗干净，保证陶瓷表面干净无杂质；然后对端面被电极处进行银电极涂覆，在750℃下保温20分钟，得到表面光泽度好的陶瓷，然后将陶瓷进行叠放粘接，在涂覆银电极面焊接电子线得到制备好的压电执行器。
17、上述方案中：步骤1)中，pb3o4的纯度大于99％，tio2的纯度大于98％,zro2的纯度大于99％，nio的纯度大于98％，nb2o5的纯度大于99.5％，srco3的纯度大于99.5％，li2co3的纯度大于99.0％，bi2o3的纯度大于99.0％，cuo的纯度大于99.8％，v2o5的纯度大于99.0％，mno2的纯度大于99.0％。以保证压电执行器的性能。
18、上述方案中：一次球磨、二次球磨和三次球磨均采用锆球为球磨介质，步骤2)中，球：料：酒精溶剂的质量比为2:1:1，球磨时间不低于24h，球磨转速为300 -500rpm，球磨完后过80目筛。
19、上述方案中：二次球磨时，球：料：酒精溶剂的质量比为2:1:0.8，球磨时间不低于24h，球磨转速为300 -500rpm，球磨完后过80目筛。
20、上述方案中：步骤4)中，三次球磨时，瓷粉：甲苯：酒精的质量比为100:24:32，消泡剂的加入量为瓷粉重量的1.6-2％，增塑剂的加入量为瓷粉重量的1.8-2.2％，分散剂的加入量为瓷粉重量的2.2-2.6％，粘合剂的加入量为瓷粉重量的4.6-5.0％，球磨时间不低于20h。
21、上述方案中：步骤5)中，除泡的时间大于45分钟，电极浆料占整体膜片的比重为16～22mg/in2。
22、上述方案中：压合机设置的参数为温度90-100℃，压力100-120t，压合时间不低于120min。
23、上述方案中：排胶的温度为600±50℃，升温速率2℃/min,保温时间2h以上。
24、上述方案中：烧结的升温速率2℃/min，然后保温4h后随炉冷却得到所需的陶瓷。
25、所述低成本银内电极压电执行器的制备方法制备得到的低成本银内电极压电执行器。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用纯银作为内电极制备压电执行器，代替昂贵的钯、铂等贵金属电极；采用低温烧结方式，可以抑制了铅的挥发，减少了铅对环境的污染。纯银内电极叠层压电执行器具有价格低廉、对环境污染小等特点，大大的减轻了材料成本。经过烧结处理后，叠层压电执行器内电极与陶瓷之间紧密烧结在一起，无缝隙和裂纹产生，本专利技术制备的压电执行器，经过了109次循环后，压电执行器的变化率很低，其中940℃烧结时的位移变化率最大，为0.8％。可靠性高，稳定性好，符合市场的需求。
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1.一种低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：步骤1)中，Pb3O4的纯度大于99％，TiO2的纯度大于98％,ZrO2的纯度大于99％，NiO的纯度大于98％，Nb2O5的纯度大于99.5％，SrCO3的纯度大于99.5％，Li2CO3的纯度大于99.0％，Bi2O3的纯度大于99.0％，CuO的纯度大于99.8％，V2O5的纯度大于99.0％，MnO2的纯度大于99.0％。
3.根据权利要求1或2所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：一次球磨、二次球磨和三次球磨均采用锆球为球磨介质，步骤2)中，球：料：酒精溶剂的质量比为2:1:1，球磨时间不低于24h，球磨转速为300-500rpm，球磨完后过80目筛。
4.根据权利要求3所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：二次球磨时，球：料：酒精溶剂的质量比为2:1:0.8，球磨时间不低于24h，球磨转速为300-500rpm，球磨完后过80目筛。
5.根据权利要
6.根据权利要求5所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：步骤5)中，除泡的时间大于45分钟，电极浆料占整体膜片的比重为16～22mg/in2。
7.根据权利要求6所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：压片机设置的参数为温度90-100℃，压力100-120T，压合时间不低于120min。
8.根据权利要求7所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：排胶的温度为600±50℃，升温速率2℃/min,保温时间2h以上。
9.根据权利要求8所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：烧结的升温速率2℃/min，然后保温4h后随炉冷却得到所需的陶瓷。
10.一种权利要求1-9任一项所述低成本银内电极压电执行器的制备方法制备得到的低成本银内电极压电执行器。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：步骤1)中，pb3o4的纯度大于99％，tio2的纯度大于98％,zro2的纯度大于99％，nio的纯度大于98％，nb2o5的纯度大于99.5％，srco3的纯度大于99.5％，li2co3的纯度大于99.0％，bi2o3的纯度大于99.0％，cuo的纯度大于99.8％，v2o5的纯度大于99.0％，mno2的纯度大于99.0％。
3.根据权利要求1或2所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：一次球磨、二次球磨和三次球磨均采用锆球为球磨介质，步骤2)中，球：料：酒精溶剂的质量比为2:1:1，球磨时间不低于24h，球磨转速为300-500rpm，球磨完后过80目筛。
4.根据权利要求3所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，其特征在于：二次球磨时，球：料：酒精溶剂的质量比为2:1:0.8，球磨时间不低于24h，球磨转速为300-500rpm，球磨完后过80目筛。
5.根据权利要求4所述低成本银内电极压电执行器的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱岩，刘佳欣，郭亚雄，
申请(专利权)人：贵州万合精密电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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