專利名稱：一種壓電陶瓷-瀝青復(fù)合壓電材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合壓電材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，我國能源消費水平逐年增長，盡管能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，但能耗整體水平仍然偏高，能源結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步改善。與此同時，我國能源資源有限，能源對外依賴度較高，能源瓶頸制約愈加突出。目前我國的能源主要來自于石油、煤炭等不可再生資源。潛在可用的新型能源包括太陽能、風(fēng)能和地?zé)岬?。豐富的太陽能是取之不盡、無污染、可無限利用的資源。但是目前一次性投資成本太高，成本回收期太長，據(jù)估計其回收期為2(Γ30年，另外技術(shù)復(fù)雜，占地面積大、光電轉(zhuǎn)化率低等。對于風(fēng)能，其電轉(zhuǎn)化率較高， 風(fēng)能資源量大，但是優(yōu)質(zhì)的風(fēng)資源并不多，陸地上的風(fēng)能在距地面一定的高度才有較優(yōu)質(zhì)的風(fēng)資源，最重要的是不穩(wěn)定、連續(xù)性差和時空分布不均，往往出現(xiàn)發(fā)電多的地方用電量較小和春、冬天發(fā)電多而用電少的特點。還有地?zé)?、雖然其具有穩(wěn)定性和連續(xù)性的特點，但是可利用性差、維修成本高等特點，限制其進(jìn)一步的應(yīng)用。相對于這些方式，它同樣是清潔能源，并且具有長壽命、低維修成本的特點；其次，對于我國汽車保有量和公路建設(shè)發(fā)展迅猛。我國已成為汽車大國，僅次于美國，2010年的汽車銷量預(yù)計約1700萬輛，銷量增長速度驚人；同時公路建設(shè)迅速發(fā)展，到2020年公路網(wǎng)總里程將達(dá)到300萬公里。此外，隨著城市規(guī)模及城市交通的快速發(fā)展，各種交通工具所產(chǎn)生的振動強(qiáng)度越來越大，范圍越來越廣，具有可廣泛利用的振動能源。其產(chǎn)生的電能可以用于交通設(shè)施基礎(chǔ)的供電，以及為局部的居民供電，更重要的是在突發(fā)的天災(zāi)面前，人們?nèi)彼彪姷臓顩r可以改變，可以盡早的恢復(fù)通訊、供水等。當(dāng)車輛行駛經(jīng)過路面時，通過壓電陶瓷路面材料將動能轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫碾娔?。其除了在公路上使用，同樣也用于鐵路、機(jī)場和車流量大的停車場，甚至人流量大的廣場上。壓電材料摻入路面材料中，制作成壓電型路面材料，在滿足交通功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)電，并可以收集到可觀的電量，用于路面附屬設(shè)施用電和電車的充電。利用路面的振動和變形可以實現(xiàn)高效、清潔能源的生產(chǎn)，還可以減小路面的振動和變形，延長路面的使用功能和壽命。此外，壓電式振動發(fā)電是一種綠色環(huán)保技術(shù)，能夠滿足環(huán)境自適應(yīng)供電的要求，具有長壽命、免維護(hù)等優(yōu)點，應(yīng)用前景廣闊。但是現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，易導(dǎo)致路面的開裂和損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，而提供一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料及其制備方法。一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料按重量份數(shù)由2(Γ60份浙青、312飛24份壓電陶瓷粉和(Γιο份浙青改性劑制備而成。一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的一、準(zhǔn)備材料首先按重量份數(shù)稱取2(Γ60份浙青、312飛24份壓電陶瓷粉和(TlO份浙青改性劑備用；二、壓電陶瓷粉的預(yù)處理在攪拌速度為60rpnT80rpm下將步驟一準(zhǔn)備的312飛24份壓電陶瓷粉攪拌2mirT5min，然后從室溫加熱至ll(Tl60°C，即得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉；三、混料首先將步驟一稱取的20飛0份浙青從室溫加熱至11(T160°C，然后加入步驟一稱取的(TlO份浙青改性，并在溫度為11(T160°C和攪拌速度為120rpnTl80rpm加熱攪拌2min"5min,再加入步驟二得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉,先在攪拌速度為60rpnT80rpm下攪拌2min 5min,然后在攪拌速度為100rpnTl40rpm攪拌2min 5min,即得到混合物料；四、成型首先將步驟三得到的混合物料注入模具中，然后在溫度為30°C 120°C下采用振動壓實成型法或壓實成型法進(jìn)行成型處理，成型處理后先冷卻至室溫，再拆除模具，即得到成型材料，然后對成型材料表面進(jìn)行拋光處理，即得到壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料。本發(fā)明優(yōu)點一、本發(fā)明突破現(xiàn)有基體物質(zhì)的類型的限制，制備出一種用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料，本發(fā)明提出的利用壓電陶瓷浙青復(fù)合壓電材料將路面廢棄的能量轉(zhuǎn)化成電能；二、通過壓電陶瓷路面材料將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫碾娔苁且环N新型能源， 為解決道路的附屬設(shè)施，尤其是邊遠(yuǎn)地區(qū)和長途道路信號標(biāo)識和信號燈等用電設(shè)施的供電，對已建道路工程進(jìn)行改造和新建道路直接鋪裝可為路政設(shè)施提供新型的清潔能源，并具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值，但是現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，易導(dǎo)致路面的開裂和損壞，而本發(fā)明制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料具有和浙青路面相匹配的彈性模量，可用其直接鋪設(shè)路面，克服了原有壓電材料的缺點。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式是一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料按重量份數(shù)由2(Γ60份浙青、312飛24份壓電陶瓷粉和(TlO份浙青改性劑制備而成。本實施方式所述的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料采用浙青作為基體相，壓電陶瓷粉作為陶瓷相，利用浙青改性劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，以0-3型連接得到。本實施方式所述的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料突破現(xiàn)有基體物質(zhì)的類型的限制，利用本實施方式所述的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料可知制備出用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料。通過壓電陶瓷路面材料將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫碾娔苁且环N新型能源，為解決道路的附屬設(shè)施，尤其是邊遠(yuǎn)地區(qū)和長途道路信號標(biāo)識和信號燈等用電設(shè)施的供電，對已建道路工程進(jìn)行改造和新建道路直接鋪裝可為路政設(shè)施提供新型的清潔能源，并具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值，但是現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，導(dǎo)致路面的開裂和損壞，而本發(fā)明制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料具有和浙青路面相匹配的彈性模量，可用其直接鋪設(shè)路面，克服了原有壓電材料的缺點。本實施方式所述的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的使用方法在本實施方式所述的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料表面采用絲網(wǎng)印刷工藝涂覆電極，或者在本實施方式所述的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料上、下底面各放置一塊金屬片，得到待極化材料，然后放入4(T90°C娃油中，并在電場強(qiáng)度為2kV/mnT5kV/mm下極化5min 25min,即得到用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料；得到的用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料作為面層鋪在路面上，利用用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料將機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能，并采用整流電路收集電倉泛。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一的不同點是所述的浙青為石油浙青、煤浙青和天然浙青中的一種或者幾種的混合物，且浙青的針入度為40 140,所述針入度的單位為l/10mm。其他與具體實施方式
一相同。本實施方式所述的浙青為混合物時，各組分之間按任意比混合。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二之一不同點是所述的壓電陶瓷粉為BaTiO3鐵電體陶瓷、PZT壓電陶瓷和PMN壓電陶瓷中的一種或者幾種的混合物，且壓電陶瓷粉的壓電應(yīng)變常數(shù)d33 > 150pC/N。其他與具體實施方式
一或二相同。本實施方式所述的壓電陶瓷粉為混合物時，各組分之間按任意比混合。本實施方式所述的壓電陶瓷粉的粒徑小于70 μ m，且所述的壓電陶瓷粉粒徑小于 2μπ 的壓電陶瓷粉與粒徑為2μπΓ70μπ 的壓電陶瓷粉的體積比為(0飛)I。(當(dāng)比值為O:1時就，也就是說所述的壓電陶瓷粉的粒徑為2 μ πΓ70 μ m，沒有粒徑小于2 μ m，這種方案可以實施，對么？)具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同點是所述的浙青改性劑為SBS、EVA或PE。其他與具體實施方式
一至三相同。本實施方式所述的SBS為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。本實施方式所述的EVA為乙烯-醋酸乙烯共聚物。本實施方式所述的PE為聚乙烯。
具體實施方式
五本實施方式是一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的一、準(zhǔn)備材料首先按重量份數(shù)稱取20飛0份浙青、312飛24份壓電陶瓷粉和(TlO份浙青改性劑備用；二、壓電陶瓷粉的預(yù)處理在攪拌速度為60rpnT80rpm下將步驟一準(zhǔn)備的312 624份壓電陶瓷粉攪拌2mirT5min，然后從室溫加熱至ll(Tl60°C，即得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉；三、混料首先將步驟一稱取的20飛0份浙青從室溫加熱至11(T160°C，然后加入步驟一稱取的(TlO份浙青改性，并在溫度為11(T16(TC和攪拌速度為120rpnTl80rpm加熱攪拌2min"5min,再加入步驟二得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉,先在攪拌速度為60rpnT80rpm下攪拌2mirT5min,然后在攪拌速度為100rpnTl40rpm攪拌2mirT5min，即得到混合物料；四、成型首先將步驟三得到的混合物料注入模具中，然后在溫度為30°C 120°C下采用振動壓實成型法或壓實成型法進(jìn)行成型處理，成型處理后先冷卻至室溫，再拆除模具，即得到成型材料，然后對成型材料表面進(jìn)行拋光處理，即得到壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料。本實施方式步驟一中所述的壓電陶瓷粉的粒徑小于70 μ m，且所述的壓電陶瓷粉粒徑小于2 μ m的壓電陶瓷粉與粒徑為3 μ πΓ70 μ m的壓電陶瓷粉的體積比為((Γ5) :1。本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料采用浙青作為基體相，壓電陶瓷粉作為陶瓷相，利用浙青改性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以0-3型連接得到；本實施方式步驟三中采用拋光處理去除成型材料表面的浙青，露出成型材料的陶瓷相，即得到壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料。本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料突破現(xiàn)有基體物質(zhì)的類型的限制，利用本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料可知制備出用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料。
通過壓電陶瓷路面材料將動能轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫碾娔苁且环N新型能源，為解決道路的附屬設(shè)施，尤其是邊遠(yuǎn)地區(qū)和長途道路信號標(biāo)識和信號燈等用電設(shè)施的供電，對已建道路工程進(jìn)行改造和新建道路直接鋪裝可為路政設(shè)施提供新型的清潔能源，并具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值，但是現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，導(dǎo)致路面的開裂和損壞，而本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料有和浙青路面相匹配的彈性模量，可用其直接鋪設(shè)路面，克服了原有壓電材料的缺點。本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的使用方法在本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料表面采用絲網(wǎng)印刷工藝涂覆電極，或者在本實施方式制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料上、下底面各放置一塊金屬片，得到待極化材料，然后放入4(T90°C娃油中，并在電場強(qiáng)度為2kV/mnT5kV/mm下極化5min 25min,即得到用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料；得到的用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料作為面層鋪在路面上，利用用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料將機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能，并采用 整流電路收集電倉泛。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
五的不同點是步驟一中所述的浙青為石油浙青、煤浙青和天然浙青中的一種或者幾種的混合物，且浙青的針入度為4(Γ140，所述針入度的單位為l/10mm。其他與具體實施方式
五相同。本實施方式所述的浙青為混合物時，各組分之間按任意比混合。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
五或六之一不同點是步驟一中所述的壓電陶瓷粉為BaTiO3鐵電體陶瓷、PZT壓電陶瓷和PMN壓電陶瓷中的一種或者幾種的混合物，且壓電陶瓷粉的壓電應(yīng)變常數(shù)d33> 150pC/N。其他與具體實施方式
五或六相同。本實施方式所述的壓電陶瓷粉為混合物時，各組分之間按任意比混合。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
五至七之一不同點是步驟一中所述的浙青改性劑為SBS、EVA或PE。其他與具體實施方式
五至七相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
五至八之一不同點是步驟四中所述的振動壓實成型法具體操作步驟如下在振動頻率為20Hz 50Hz、振動力為3000曠5000N和壓強(qiáng)為O. 5MPa^5MPa下振動壓實lmirT5min。其他與具體實施方式
五至八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
五至八之一不同點是步驟四中所述的壓實成型法具體操作步驟如下在壓強(qiáng)為2MPa 20MPa下壓實lmirTlOmin。其他與具體實施方式
五至八相同。采用下述試驗驗證本發(fā)明效果試驗一一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的一、準(zhǔn)備材料首先按重量份數(shù)稱取24. 5份浙青、585份壓電陶瓷粉和O. 5份浙青改性劑備用；二、壓電陶瓷粉的預(yù)處理在攪拌速度為70rpm下將步驟一準(zhǔn)備的585份壓電陶瓷粉攪拌4min，然后從室溫加熱至140°C，即得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉；三、混料首先將步驟一稱取的24. 5份浙青從室溫加熱至140°C，然后加入步驟一稱取的O. 5份浙青改性劑，并在溫度為140°C和攪拌速度為150rpm加熱攪拌3min，再加入步驟二得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉，先在攪拌速度為70rpm下攪拌3min,然后在攪拌速度為120rpm攪拌3. 5min,即得到混合物料；四、成型首先將步驟三得到的混合物料注入模具中，然后在溫度為110°C下采用振動壓實成型法進(jìn)行成型處理，成型處理后先冷卻至室溫，再拆除模具，即得到成型材料，然后對成型材料表面進(jìn)行拋光處理，即得到壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料。試驗一步驟一中所述的585份壓電陶瓷粉由粒徑小于2 μ m的壓電陶瓷粉與粒徑為10 μ πΓ20 μ m的壓電陶瓷粉按體積比3:2混合而成。試驗一步驟一中所述的壓電陶瓷粉為PZT壓電陶瓷，且壓電陶瓷粉的壓電應(yīng)變常數(shù) d33 > 150pC/N。試驗一步驟一中所述的浙青為石油浙青，且浙青的針入度為6(Γ120，所述針入度的單位為l/10mm。 試驗一步驟一中所述的浙青改性劑為SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。試驗一步驟四中所述的壓實成型法具體操作步驟如下壓強(qiáng)為IOMPa下壓實3min。采用浙青混合料單軸壓縮試驗(圓柱體法)檢測試驗一制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的彈性模量，可知試驗一制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的彈性模量為980MPa，而浙青路面的彈性模量一般為lOOOMPa，因此試驗一制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料具有和浙青路面相匹配的彈性模量，可用其直接鋪設(shè)路面，克服現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，導(dǎo)致路面的開裂和損壞。而本發(fā)明制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料具有和路面相匹配的彈性模量性能檢測在試驗一制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料表面采用絲網(wǎng)印刷工藝涂覆電極，得到待極化材料，然后放入50°C硅油中，并在電場強(qiáng)度為3. 5kV/mm下極化15min，得到用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料；并對得到用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料進(jìn)行檢測，通過檢測可知用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的壓電應(yīng)變常數(shù)d33為52pC/N，用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的壓電電壓常數(shù)g33為1. 58V · m/N，用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的介電損耗Tan δ為4. 2 X 1(Γ2，用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的相對介電常數(shù)為32. 95。試驗二 一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的一、準(zhǔn)備材料首先按重量份數(shù)稱取24. 5份浙青和585份壓電陶瓷粉備用；二、壓電陶瓷粉的預(yù)處理在攪拌速度為70rpm下將步驟一準(zhǔn)備的585份壓電陶瓷粉攪拌4min，然后從室溫加熱至140°C，即得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉；三、混料首先將步驟一稱取的24. 5份浙青從室溫加熱至140°C，然后在溫度為140°C和攪拌速度為150rpm加熱攪拌3min，再加入步驟二得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉，先在攪拌速度為70rpm下攪拌3min，然后在攪拌速度為120rpm攪拌3. 5min,即得到混合物料；四、成型首先將步驟三得到的混合物料注入模具中，然后在溫度為110°C下采用振動壓實成型法進(jìn)行成型處理，成型處理后先冷卻至室溫，再拆除模具，即得到成型材料，然后對成型材料表面進(jìn)行拋光處理，即得到壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料。試驗二步驟一中所述的585份壓電陶瓷粉的粒徑為10 μ πΓ20 μ m。試驗二步驟一中所述的壓電陶瓷粉為PZT壓電陶瓷，且壓電陶瓷粉的壓電應(yīng)變常數(shù) d33 > 150pC/N。試驗二步驟一中所述的浙青為石油浙青，且浙青的針入度為6(Γ120，所述針入度的單位為l/10mm。
試驗二步驟四中所述的壓實成型法具體操作步驟如下壓強(qiáng)為IOMPa下壓實3min。性能檢測在試驗二制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料表面采用絲網(wǎng)印刷工藝涂覆電極，得到待極化材料，然后放入50°C硅油中，并在電場強(qiáng)度為3. 5kV/mm下極化15min，得到用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料；并對得到用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料進(jìn)行檢測，通過檢測可知用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的壓電應(yīng)變常數(shù)d33為50. 2pC/N，用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的壓電電壓常數(shù)g33為1. 52V · m/N，用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的介電損耗Tan δ為4. 4 X 1(Γ2，用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料的相對介電常數(shù)為32. 2。采用浙青混合料單軸壓縮試驗(圓柱體法)檢測試驗二制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的彈性模量，可知試驗二制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的彈性模量為700MPa,而浙青路面的彈性模量一般為lOOOMPa，因此試驗二制備的壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料具有和浙青路面相匹配的彈性模量，可用其直接鋪設(shè)路面，克服現(xiàn)有的壓電材料和浙青路面的兼容性差的問題，導(dǎo)致路面的開裂和損壞。
權(quán)利要求
1.一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料按重量份數(shù)由2(Γ60份浙青、312飛24份壓電陶瓷粉和(TlO份浙青改性劑制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于所述的浙青為石油浙青、煤浙青和天然浙青中的一種或者幾種的混合物，且浙青的針入度為4(Γ140，所述針入度的單位為l/10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于所述的壓電陶瓷粉為BaTiO3鐵電體陶瓷、PZT壓電陶瓷和PMN壓電陶瓷中的一種或者幾種的混合物，且壓電陶瓷粉的壓電應(yīng)變常數(shù)d33 > 150pC/N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于所述的浙青改性劑為SBS、EVA或PE。
5.如權(quán)利要求1所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的制備方法，其特征在于壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料的制備方法是按以下步驟完成的一、準(zhǔn)備材料首先按重量份數(shù)稱取20飛0份浙青、312飛24份壓電陶瓷粉和(TlO份浙青改性劑備用；二、壓電陶瓷粉的預(yù)處理在攪拌速度為eOrpnTSOrpm下將步驟一準(zhǔn)備的312飛24份壓電陶瓷粉攪拌2mirT5min，然后從室溫加熱至ll(Tl60°C，即得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉；三、混料首先將步驟一稱取的20飛0份浙青從室溫加熱至11(T160°C，然后加入步驟一稱取的(TlO份浙青改性，并在溫度為11(T160°C和攪拌速度為120rpnTl80rpm加熱攪拌2mirT5min，再加入步驟二得到預(yù)處理后壓電陶瓷粉，先在攪拌速度為eOrpnTSOrpm下攪拌2mirT5min，然后在攪拌速度為100rpnTl40rpm攪拌2min 5min,即得到混合物料；四、成型首先將步驟三得到的混合物料注入模具中，然后在溫度為30°C 120°C下采用振動壓實成型法或壓實成型法進(jìn)行成型處理，成型處理后先冷卻至室溫，再拆除模具，即得到成型材料，然后對成型材料表面進(jìn)行拋光處理，即得到壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于步驟一中所述的浙青為石油浙青、煤浙青和天然浙青中的一種或者幾種的混合物，且浙青的針入度為4(Tl40,所述針入度的單位為l/10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于步驟一中所述的壓電陶瓷粉為BaTiO3鐵電體陶瓷、PZT壓電陶瓷和PMN壓電陶瓷中的一種或者幾種的混合物，且壓電陶瓷粉的壓電應(yīng)變常數(shù)d33 > 150pC/N。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于步驟一中所述的浙青改性劑為SBS、EVA或PE。
9.根據(jù)權(quán)利要求5、6、7或8所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于步驟四中所述的振動壓實成型法具體操作步驟如下在振動頻率為20Hz飛0Hz、振動力為3000N 5000N和壓強(qiáng)為0. 5MPa 5MPa下振動壓實lmirT5min。
10.根據(jù)權(quán)利要求5、6、7或8所述的一種壓電陶瓷-浙青復(fù)合壓電材料，其特征在于步驟四中所述的壓實成型法具體操作步驟如下在壓強(qiáng)為2MPa 20MPa下壓實lmirTlOmin。
全文摘要
一種壓電陶瓷-瀝青復(fù)合壓電材料及其制備方法，它涉及一種復(fù)合壓電材料及其制備方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有的壓電材料和瀝青路面的兼容性差的問題。一種壓電陶瓷-瀝青復(fù)合壓電材料由瀝青、壓電陶瓷粉和瀝青改性劑制備而成。方法一、準(zhǔn)備材料；二、壓電陶瓷粉的預(yù)處理；三、混料；四、進(jìn)行成型和拋光處理，即得到壓電陶瓷-瀝青復(fù)合壓電材料。優(yōu)點一、突破現(xiàn)有基體物質(zhì)的類型的限制，制備出一種用于路面機(jī)械能收集的復(fù)合壓電材料，實現(xiàn)利用壓電陶瓷瀝青復(fù)合壓電材料將路面廢棄的能量轉(zhuǎn)化成電能；二、具有和路面相匹配的彈性模量，不會因壓電材料的埋入而加速路面材料性能的劣化。本發(fā)明主要用于制備壓電陶瓷-瀝青復(fù)合壓電材料。
文檔編號C04B26/26GK103011695SQ20121058356
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者譚憶秋, 呂建福, 鐘勇 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)