本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域,特別涉及一種磁性陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù):
陶瓷材料按性能與特征劃分,可分為高溫陶瓷、超硬質(zhì)陶瓷、高韌陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷、電解質(zhì)陶瓷、磁性陶瓷和導(dǎo)電性陶瓷等。
隨著陶瓷材料成分、結(jié)構(gòu)和工藝的不斷改進,具有特殊性能的新型陶瓷層出不窮,特種陶瓷材料的主要成分有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金屬陶瓷等。同時由于特種陶瓷具有特殊的力學(xué)、光、聲、電、磁、熱等性能,因此具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點。
壓電陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,主要包括壓電驅(qū)動元件、高壓瓷片電容器,以陶瓷材料為介質(zhì)的高壓瓷片電容器的一個主要的特點就是耐壓。隨著這些領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展,對傳統(tǒng)的壓電陶瓷材料的壓電常數(shù)提出了更高的要求,特別是一些利用壓電陶瓷電致伸縮特性的換能器?;趬弘姵?shù)越高,相同電壓驅(qū)動下的電致伸縮幅度越大,它便于降低換能器的驅(qū)動電壓,減少功耗,并可以縮小設(shè)計的尺寸。
同時,應(yīng)用于電致伸縮特性的壓電陶瓷材料需要優(yōu)良的機械韌性,能承受高頻率下的機電轉(zhuǎn)換。因此,急需開發(fā)具備優(yōu)良斷裂韌性的高壓電性能的壓電陶瓷材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述的需求,本發(fā)明特別提供了一種磁性陶瓷材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種磁性陶瓷材料,由包含以下重量份的組分制成:
二氧化鋯 55-62份,
氧化鎂 20-25份,
環(huán)氧大豆油 5-12份,
碳酸鈣纖維 5-8份,
四氧化三鐵 2-3份,
硫醇銻 1.5-2.5份,
三氧化二銻 0.5-2份,
硫化鈷 0.5-1份,
銅 0.05-1份。
所述碳酸鈣纖維的直徑為8-10微米。
所述四氧化三鐵為四氧化三鐵納米粒子。
所述四氧化三鐵納米粒子的粒徑為5-12納米。
一種磁性陶瓷材料的制備方法,該方法包括以下步驟:
(1)稱取二氧化鋯55-62份、氧化鎂20-25份、硫醇銻1.5-2.5份、三氧化二銻0.5-2份、硫化鈷0.5-1份和銅0.05-1份,在50-80℃下高速攪拌10-20分鐘;
(2)在步驟1的產(chǎn)物中依次加入充分球磨的四氧化三鐵2-3份、碳酸鈣纖維5-8份和環(huán)氧大豆油5-12份,噴霧造粒,再壓制成型,在1350-1380℃中燒結(jié)2-3小時,得到磁性陶瓷材料。
步驟1中所述高速攪拌的攪拌速率為7000r/min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:
(1)本發(fā)明制得的磁性陶瓷材料在具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點的同時,還具有一定的磁性。
(2)本發(fā)明制得的磁性陶瓷材料通過加入硫醇銻和硫化鈷使材料的耐氧化性和磁性都有提高。
(3)本發(fā)明制得的磁性陶瓷材料在不同的使用環(huán)境中仍能保持良好的穩(wěn)定性和耐候性。
(4)本發(fā)明的磁性陶瓷材料,其制備方法簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1
(1)稱取二氧化鋯55kg、氧化鎂22kg、硫醇銻1.5kg、三氧化二銻0.5kg、硫化鈷0.5kg和銅0.05kg,在50℃下,以7000r/min的攪拌速率,高速攪拌10分鐘;
(2)在步驟1的產(chǎn)物中依次加入充分球磨的粒徑為5納米的四氧化三鐵2kg、直徑為8微米的碳酸鈣纖維5kg和環(huán)氧大豆油12kg,噴霧造粒,再壓制成型,在1350℃中燒結(jié)2小時,得到磁性陶瓷材料。
實施例2
(1)稱取二氧化鋯62kg、氧化鎂25kg、硫醇銻2.5kg、三氧化二銻1kg、硫化鈷1kg和銅1kg,在70℃下,以7000r/min的攪拌速率,高速攪拌20分鐘;
(2)在步驟1的產(chǎn)物中依次加入充分球磨的粒徑為8納米的四氧化三鐵3kg、直徑為8微米的碳酸鈣纖維6kg和環(huán)氧大豆油5kg,噴霧造粒,再壓制成型,在1380℃中燒結(jié)2小時,得到磁性陶瓷材料。
實施例3
(1)稱取二氧化鋯58kg、氧化鎂20kg、硫醇銻2kg、三氧化二銻2kg、硫化鈷0.8kg和銅0.5kg,在50℃下,以7000r/min的攪拌速率,高速攪拌15分鐘;
(2)在步驟1的產(chǎn)物中依次加入充分球磨的粒徑為12納米的四氧化三鐵2kg、直徑為10微米的碳酸鈣纖維8kg和環(huán)氧大豆油12kg,噴霧造粒,再壓制成型,在1350℃中燒結(jié)3小時,得到磁性陶瓷材料。