一种基于3d打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法
阅读说明：本技术 一种基于3d打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法 (Preparation method of piezoelectric ferroelectric ceramic material based on 3D printing technology ) 是由 庄建 郑坤 丁达飞 赵振华 全熠 任巍 伍尚华 赵金燕 王玲艳 王哲 姜知水 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤：步骤1、制备铅基或无铅压电铁电陶瓷预烧粉体；步骤2、将所述铅基或无铅压电铁电陶瓷预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料,并加入陶瓷预烧粉体x％的模板,1＜x≤5；步骤3、通过3D打印光固化工艺,实现模板在粉体中的定向排列,制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯；步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结,得到所述的基于3D打印技术的具有织构度的压电铁电陶瓷材料。本发明实现了将3D打印工艺中刮刀刮平的方式运用于定向排列模板,能够将一定尺寸的模板横向分布在每层固化的坯体中,使压电铁电织构陶瓷的制备方法不再限于传统的流延法。(The invention discloses a preparation method of a piezoelectric ferroelectric ceramic material based on a 3D printing technology, which comprises the following steps: step 1, preparing lead-based or lead-free piezoelectric ferroelectric ceramic pre-sintering powder; step 2, preparing the lead-based or lead-free piezoelectric ferroelectric ceramic pre-sintered powder into 3D printing piezoelectric ferroelectric ceramic slurry, and adding a template of x% of the ceramic pre-sintered powder, wherein x is more than 1 and less than or equal to 5; step 3, realizing the directional arrangement of the templates in the powder through a 3D printing photocuring process to prepare a 3D printing piezoelectric ferroelectric ceramic green body; and 4, degreasing and sintering the 3D printed piezoelectric ferroelectric ceramic green body to obtain the piezoelectric ferroelectric ceramic material with texture degree based on the 3D printing technology. The method realizes that the mode of scraping the scraper in the 3D printing process is applied to the directionally arranged templates, and can transversely distribute the templates with certain sizes in each layer of solidified green bodies, so that the preparation method of the piezoelectric ferroelectric texture ceramic is not limited to the traditional tape casting method.)
技术领域
本发明属于功能陶瓷材料技术领域，具体涉及一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法。
背景技术
压电铁电陶瓷材料是一种重要的功能陶瓷材料，因其性能优良且稳定，制备简单，工艺成熟等优点而被广泛应用于超声换能器，驱动器，声呐等。
传统的压电铁电陶瓷材料制备方法主要有固相反应法，水热法，溶胶凝胶法等。传统制备方法的制备周期均较长。尤其是压电铁电织构陶瓷的制备，由于制备织构陶瓷必须首先将模板在基体中定向排列，所以压电铁电织构陶瓷的制备仅能采用流延法或挤制法等。目前主要采用的流延法，通常需要经过浆料制备、流延成型、干燥、叠层、切割、排胶、烧结等一系列的步骤，制备流程繁琐，操作较为复杂。而且需要对生坯膜进行裁剪、切割来得到所需的尺寸和形状。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于3D打印技术的压电铁电织构陶瓷的制备方法，不受传统流延工艺的限制。将光固化工艺中刮刀刮平这一步骤应用于定向排列模板，从而实现织构陶瓷的制备。本发明能够提供一种可靠的，性能稳定的，能够快速成型的压电铁电织构陶瓷制备方法，并且能够一次成型得到所需要的尺寸和形状，无需后期加工。
为达到上述目的，本发明所述一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备压电铁电陶瓷预烧粉体；
步骤2、向所述压电铁电陶瓷预烧粉体中加入模板，制成3D打印压电铁电陶瓷浆料，模板的质量为压电铁电陶瓷预烧粉体质量的x％，1≤x≤5；
步骤3、通过3D打印光固化工艺，使模板在粉体中定向排列，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯；
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到具有织构度的压电铁电陶瓷材料。
进一步的，步骤1中，压电铁电陶瓷预烧粉体为铌镁酸铅-钛酸铅或铌酸钾钠预烧粉体，所述粉体的粒度为300nm-600nm。
进一步的，步骤2中，将所述压电铁电陶瓷预烧粉体、光敏树脂、光引发剂和分散剂混合得到3D打印压电铁电陶瓷浆料，所述压电铁电陶瓷预烧粉体、光敏树脂、光引发剂和分散剂的重量百分比分别为70.8wt％～80.6wt％、18wt％～27wt％、0.4wt％～0.7wt％和0.5wt％～1.5wt％。
进一步的，步骤2包括以下步骤：
S2.1、按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比进行称量并球磨混合得到预混浆料；
S2.2、按照重量百分比称取上述模板和光引发剂加入预混浆料中，进行球磨，得到3D打印压电陶瓷浆料。
进一步的，步骤2中，模板为钛酸钡模板或铌酸钠模板，所述模板的长度和宽度为5微米-15微米，厚度为0.5微米-1微米。
进一步的，步骤3包括以下步骤：
S3.1、将3D打印压电陶瓷浆料置于光固化3D打印机的料槽中，并将设计的坯体结构模型导入打印机中；
S3.2、调整刮刀的高度和料槽的转速，设置打印的精度、切片厚度和单层曝光时间，开启光固化3D打印机，进行打印；
S3.3、打印结束后，取下坯体，清洗干净，得到3D打印压电铁电陶瓷生坯。
进一步的，S3.2中，设置刮刀与料槽底面之间的距离为5μm～30μm，料槽转速为5转/分钟～30转/分钟，切片厚度为5微米～20微米，单层曝光时间为5s～20s。
进一步的，所述S3.2中，料槽转动1～5次，实现刮刀刮平1～5次，随后再进行曝光。
进一步的，步骤4中，3D打印压电铁电陶瓷生坯在550℃-600℃温度条件下进行脱脂。
进一步的，步骤4中，3D打印压电铁电陶瓷生坯在1200℃-1260℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2h-10h。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：
与传统织构陶瓷制备工艺不同的是，本发明实现了将3D打印工艺中刮刀刮平的方式运用于定向排列模板，能够将一定尺寸的模板横向分布在每层固化的坯体中，使压电铁电织构陶瓷的制备方法不再限于传统的流延法。利用现有技术仅能制备非织构的3D打印压电陶瓷，本发明可以制备3D打印压电铁电织构陶瓷。3D打印压电铁电陶瓷样品可观察到明显的晶粒取向生长特征，织构度在40％以上。
本发明通过调节刮刀高度、刮平速率和次数能够实现模板晶粒在坯体中充分定向分布，进而提高所制备的压电陶瓷的织构度，优化压电陶瓷的性能。
本发明制备3D打印织构陶瓷样品生产周期较短，具有能够快速成型的优点。
由于采用3D打印技术，本发明制备3D打印压电铁电织构陶瓷样品的尺寸和形状可以精确控制，可以一次成型，不需要后续加工。因此有望设计和生产更多复杂结构的压电铁电陶瓷产品，从而更有益于其在超声换能器、驱动器领域的应用。
进一步的，步骤1中的压电铁电陶瓷预烧粉体为铌镁酸铅-钛酸铅或铌酸钾钠预烧粉体，粉体的粒度为300-600nm。选用这种粉体粒度有助于陶瓷烧结，也有利于压电性能。
进一步的，浆料中压电陶瓷预烧粉体、光敏树脂、光引发剂和分散剂的重量百分比为分别为70.8wt％～80.6wt％、18wt％～27wt％、0.4wt％～0.7wt％和0.5wt％～1.5wt％，这种浆料配比固含量高，固化效果较好，而且脱脂烧结后性能优异。
进一步的，步骤2中模板为钛酸钡模板或铌酸钠模板，所述模板的长度和宽度为5-15微米，厚度为0.5-1微米。其中钛酸钡模板用于铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷的织构化，铌酸钠模板用于铌酸钾钠陶瓷的织构化，模板的宽高比大，微观形貌为片状，有利于实现定向排列，从而在后续烧结过程中诱导压电铁电织构陶瓷晶粒取向生长。
进一步的，步骤4中将3D打印压电铁电陶瓷生坯在550℃-600℃温度条件下进行脱脂。由于生坯中加入了较多有机物，采用此温度可以确保将生坯中的有机物排出，有利于后续烧结过程中陶瓷的致密化；
进一步的，步骤4中在1200-1260℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2-10h。烧结温度过低陶瓷很难致密化，而烧结温度过高或保温时间过长可能造成晶粒异常长大，也可能由于严重挥发导致气孔率升高。
附图说明
图1为实施例1得到的3D打印压电铁电陶瓷生坯的照片；
图2为实施例3得到的压电铁电陶瓷材料样品截面的SEM图像；
图3为实施例3得到的压电铁电陶瓷材料的XRD图谱；
图4为实施例5得到的压电铁电陶瓷材料样品截面的SEM图像。
具体实施方式
为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1，一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备铅基或无铅压电铁电陶瓷预烧粉体，铅基或无铅压电铁电陶瓷预烧粉体为铌酸钾钠或铌镁酸铅-钛酸铅预烧粉体中的一种。铌镁酸铅-钛酸铅或铌酸钾钠预烧粉体的粒度为300-600nm。
步骤2、将所述铅基或无铅压电铁电陶瓷预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料；
具体的，将铅基或无铅压电铁电陶瓷预烧粉体与光敏树脂、光引发剂和分散剂混合得到3D打印压电铁电陶瓷浆料：3D打印压电铁电陶瓷浆料中压电陶瓷预烧粉体、光敏树脂、光引发剂和分散剂的重量百分比为分别为70.8wt％～80.6wt％、18wt％～27wt％、0.4wt％～0.7wt％和0.5wt％～1.5wt％。模板的质量为陶瓷预烧粉体质量的x％，1＜x≤5。
(1)按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比进行称量，采用球磨混合2～8h，球磨机转速为150～200转/分，得到预混浆料；
(2)按照重量百分比称取上述模板和光引发剂，加入预混浆料中，采用球磨混合0.5～3h，球磨机转速为50～100转/分，得到3D打印压电陶瓷浆料；
模板为钛酸钡模板或铌酸钠模板中的一种。所述模板的长度和宽度为5-15微米，厚度为0.5-1微米。
步骤3、通过3D打印光固化工艺，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯；
(1)将上述配制的3D打印压电陶瓷浆料置于光固化3D打印机的料槽中；
(2)将设计的坯体结构模型导入光固化3D打印机中；
(3)调整光固化3D打印平台的水平度，使打印平台与料槽保持在同一平面并能够紧密贴合；
(4)调整刮刀的高度为5-30微米，调整料槽的转速为5转/分钟～30转/分钟，使刮刀能够将料浆刮平至设置浆料层厚度，设置曝光前料槽转动周期1～5次和刮刀刮平周期1～5次；
(5)通过调整打印机刮刀与料槽底面的间距，设置切片厚度为5～20微米、单层曝光时间5～20s及基层层数1～5层和基层曝光时间8～30s；
(6)开启打印机进行打印，打印结束后，取下坯体，清洗干净，3D打印压电铁电陶瓷生坯制备完成。
具体的，所述3D打印压电铁电陶瓷生坯厚度为0.9-3mm，长度和宽度为9-16mm的方型片状生坯。
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料。
具体的，将3D打印压电铁电陶瓷生坯在550-600℃温度条件下进行脱脂，在1200-1260℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2-10h。
实施例1
本发明提供的一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体，制得的铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体粒度为300nm；
步骤2、将所述铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料；
具体的，(1)按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比70.8wt％、27wt％、1.5wt％进行称量，采用球磨混合4h，球磨机转速为160转/分，得到预混浆料；(2)按照重量百分比称1wt％和0.7wt％模板和光引发剂，加入预混浆料中，采用球磨混合1h，球磨机转速为80转/分，得到3D打印压电陶瓷浆料。
步骤3、通过3D打印光固化工艺，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯，包括以下步骤：
(1)将上述配制的浆料置于光固化3D打印机的料槽中；
(2)将设计的11mm×11mm×1mm结构模型导入打印机中；
(3)调整打印平台的水平度，使打印平台与料槽保持在同一平面并能够紧密贴合；
(4)调整刮刀的高度为20微米，料槽的转速为20转/分钟，使刮刀能够将料浆刮平至设置浆料层厚度20微米，设置曝光前料槽转动周期和刮刀刮平周期均为2次；
(5)设置切片厚度10微米、单层曝光时间为10s，基层层数为3，基层曝光时间12s；
(6)开启打印机，进行打印，打印结束后，取下坯体，清洗干净，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯，所述生坯为厚度1mm，长度和宽度11mm的方型片状生坯。
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到所述的基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料。具体的，将3D打印压电铁电陶瓷生坯在600℃温度条件下进行脱脂，在1250℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2h。
附图1为实施例1得到的3D打印压电铁电陶瓷生坯的照片，生坯尺寸为11mm×11mm×1mm，与设计的结构模型尺寸相一致，从图中可以观察到生坯表面比较均匀平整，无裂纹，这表明了本发明可以实现较好的3D打印压电铁电陶瓷生坯质量。
实施例2
本发明提供的一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备铌酸钾钠基陶瓷预烧粉体，制得的铌酸钾钠基陶瓷预烧粉体粒度为400nm；
步骤2、将所述铌酸钾钠基陶瓷预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料；
具体的，将铌酸钾钠基陶瓷预烧粉体、光敏树脂和分散剂按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比77wt％、22wt％、0.5wt％进行称量，球磨混合得到3D打印压电铁电陶瓷浆料，加入3wt％的铌酸钠模板和0.5wt％的光引发剂。
步骤3、通过3D打印光固化工艺，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯。
(1)将上述配制的浆料置于光固化3D打印机的料槽中；
(2)将设计的15mm×15mm×1mm结构模型导入打印机中；
(3)调整打印平台的水平度，使打印平台与料槽保持在同一平面并能够紧密贴合；
(4)调整刮刀的高度为20微米，料槽的转速为20转/分钟，使刮刀能够将料浆刮平至设置浆料层厚度20微米，设置曝光前料槽转动周期和刮刀刮平周期均为2次；
(5)设置切片厚度10微米、单层曝光时间为10s，基层层数为3，基层曝光时间12s；
(6)开启打印机，进行打印，打印结束后，取下坯体，清洗干净，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯，所述生坯为厚度1mm，长度和宽度15mm的方型片状生坯。
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到所述的基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料。具体的，将3D打印压电铁电陶瓷生坯在570℃温度条件下进行脱脂，在1200℃温度条件下进行烧结，烧结时间为6h。
实施例2表明：本发明所提供的一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法其制备周期较短，同时样品尺寸和形状可以通过结构模型进行控制。
实施例3
本发明提供的一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体，制得的铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体粒度为600nm；
步骤2、将所述铌镁酸铅-钛酸铅预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料；
具体的，将铌镁酸铅-钛酸铅预烧粉体、光敏树脂和分散剂按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比78.6wt％、20wt％、1wt％进行称量混合得到3D打印压电铁电陶瓷浆料，加入5wt％的钛酸钡模板和0.4wt％的光引发剂。
步骤3、通过3D打印光固化工艺，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯。
(1)将上述配制的浆料置于光固化3D打印机的料槽中；
(2)将设计的12mm×12mm×2mm结构模型导入打印机中；
(3)调整打印平台的水平度，使打印平台与料槽保持在同一平面并能够紧密贴合；
(4)调整刮刀的高度为20微米，料槽的转速为20转/分钟，使刮刀能够将料浆刮平至设置浆料层厚度20微米，设置曝光前料槽转动周期和刮刀刮平周期均为2次；
(5)设置切片厚度10微米、单层曝光时间为10s，基层层数为3，基层曝光时间12s；
(6)开启打印机，进行打印，打印结束后，取下坯体，清洗干净，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯，所述生坯为厚度2mm，长度和宽度12mm的方型片状生坯。
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到所述的基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料。具体的，将3D打印压电铁电陶瓷生坯在550℃温度条件下进行脱脂，在1250℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2h。
附图2中可观察到大部分片状钛酸钡模板沿水平方向排列在基体晶粒中，表明本发明可以基本实现模板的定向排列。附图3为实施例3中压电铁电陶瓷材料样品的XRD图，可以看到陶瓷为纯钙钛矿结构，无焦绿石相生成，织构度约为45％。
实施例4
本发明提供的一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备铌酸钾钠陶瓷预烧粉体，制得的铌酸钾钠陶瓷预烧粉体粒度为500nm；
步骤2、将所述铌酸钾钠预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料；
具体的，将铌酸钾钠预烧粉体、光敏树脂和分散剂按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比78.5wt％、20wt％、1wt％进行称量混合得到3D打印压电铁电陶瓷浆料，加入4wt％的铌酸钠模板和0.5wt％的光引发剂。
步骤3、通过3D打印光固化工艺，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯。
(1)将上述配制的浆料置于光固化3D打印机的料槽中；
(2)将设计的15mm×15mm×3mm结构模型导入打印机中；
(3)调整打印平台的水平度，使打印平台与料槽保持在同一平面并能够紧密贴合；
(4)调整刮刀的高度为20微米，料槽的转速为20转/分钟，使刮刀能够将料浆刮平至设置浆料层厚度20微米，设置曝光前料槽转动周期和刮刀刮平周期均为2次；
(5)设置切片厚度10微米、单层曝光时间为10s，基层层数为3，基层曝光时间12s；
(6)开启打印机，进行打印，打印结束后，取下坯体，清洗干净，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯，所述生坯为厚度3mm，长度和宽度15mm的方型片状生坯。
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到所述的基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料。具体的，将3D打印压电铁电陶瓷生坯在600℃温度条件下进行脱脂，在1220℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2h。
实施例4中的铌酸钾钠基陶瓷样品较为致密，表明本发明可以基于3D打印技术实现压电铁电陶瓷的织构，能够快速、一次成型，无需传统的流延工艺。
实施例5
本发明提供的一种基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体，制得的铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷预烧粉体粒度为450nm；
步骤2、将所述铌镁酸铅-钛酸铅预烧粉体制成3D打印压电铁电陶瓷浆料；
具体的，将铌镁酸铅-钛酸铅预烧粉体、光敏树脂和分散剂按照压电陶瓷预烧粉体和光敏树脂、分散剂的重量百分比80.6wt％、18wt％、1wt％进行称量混合得到3D打印压电铁电陶瓷浆料，加入5wt％的钛酸钡模板和0.4wt％的光引发剂。
步骤3、通过3D打印光固化工艺，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯。
(1)将上述配制的浆料置于光固化3D打印机的料槽中；
(2)将设计的9mm×9mm×0.9mm结构模型导入打印机中；
(3)调整打印平台的水平度，使打印平台与料槽保持在同一平面并能够紧密贴合；
(4)调整刮刀的高度为20微米，料槽的转速为20转/分钟，使刮刀能够将料浆刮平至设置浆料层厚度20微米，设置曝光前料槽转动周期和刮刀刮平周期均为2次；
(5)设置切片厚度10微米、单层曝光时间为10s，基层层数为3，基层曝光时间12s；
(6)开启打印机，进行打印，打印结束后，取下坯体，清洗干净，制备得到3D打印压电铁电陶瓷生坯，所述生坯为厚度0.9mm，长度和宽度9mm的方型片状生坯。
步骤4、将3D打印压电铁电陶瓷生坯进行脱脂、烧结，得到所述的基于3D打印技术的压电铁电陶瓷材料。具体的，将3D打印压电铁电陶瓷生坯在590℃温度条件下进行脱脂，在1235℃温度条件下进行烧结，烧结时间为2h。
附图4为实施例5中样品烧结后截面的SEM图像，其致密度达到87％，图中可以观察到沿水平方向排列的片状钛酸钡模板，晶粒尺寸约为10μm-20μm，本发明可以基本实现模板的定向排列，模板对晶粒的生长起到了一定的诱导作用。
本发明中XRD测试数据为用帕纳科公司Empyrean锐影X射线衍射仪进行测试得到，SEM图像为FEI公司Quanta 250扫描电子显微镜测试得到。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。