Ontwikkeling van piëzo-elektriese keramiekmateriale

Piëso-elektriese keramiek is 'n soort polikristalle met piëso-elektriese eienskappe en 'n belangrike deel van inligting funksionele piëso-elektriese keramiek. Met die voordele van hoë elektromeganiese koppelingskoëffisiënt, lae prys en maklike massaproduksie, is piëzo-elektriese keramiek wyd gebruik in verskeie velde van sosiale produksie. Veral op die gebied van ultraklank en elektroniese wetenskap en tegnologie was piëzo-elektriese keramiek geleidelik in 'n absolute dominante posisie, soos mediese en industriële ultrasoniese toetsing, onderwater akoestiese opsporing, ens. PZT-materiaalparameter van piëzo-elektriese keramiek, wat mense dwing om die werkverrigting van piëzo-elektriese keramiek te verbeter. Tans is daar twee hoofmetodes by die huis en in die buiteland: een is dopingmodifikasie, dit wil sê die doping van sommige onsuiwerheidione; die ander is die verbetering van die voorbereidingsproses, die jongste vordering, navorsing en toepassing van piëzo-elektriese keramiek en die ontwikkelingstendens word kortliks hersien.        

Basiese eienskappe van piëso-elektriese keramiek  
        
 Die belangrikste kenmerke van piëzo-elektriese keramiekplate-omskakelaars is positiewe piëzo-elektrisiteit en omgekeerde piëzo-elektrisiteit. Positiewe piëso-elektrisiteit verwys na die polarisasie wat veroorsaak word deur die relatiewe verplasing van die positiewe en negatiewe ladingsentrums in sommige diëlektrika onder die werking van eksterne meganiese kragte, wat lei tot die voorkoms van simboliese teenoorgestelde gebonde ladings op die oppervlak van beide kante van diëlektrika. Wanneer die eksterne krag nie te groot is nie, is die ladingsdigtheid eweredig aan die eksterne krag, volgens die formule en die oppervlakladingdigtheid is die piëso-elektriese konstante, is die uitsettingspanning. Inteendeel, wanneer 'n eksterne elektriese veld op 'n piëso-elektriese diëlektrika toegepas word, verplaas en polariseer die positiewe en negatiewe ladingsentrums in die diëlektrika nie net nie, maar vervorm ook die diëlektrika as gevolg van die verplasing. Hierdie effek word inverse piëso-elektrisiteit genoem. Wanneer die elektriese veld nie baie sterk is nie, is die vervorming in lyn met die eksterne elektriese veld. Die seksuele verhouding is piëso-elektriese spanning konstant, $ is eksterne elektriese veld en spanning. Die sterkte van piëso-elektriese effek weerspieël die koppelingsgraad tussen die elastiese en diëlektriese eienskappe van kristalle, dit wil sê die koppelingsgraad tussen meganiese en elektriese effekte, wat deur die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt uitgedruk word.      

 Prestasieverbetering van piëso-elektriese keramiek   

Loodbevattend piëzo-elektriese silinder-omskakelaar is beter as ander keramiek in piëso-elektriese eienskappe, temperatuurstabiliteit en curie-temperatuur as gevolg van loodsirkonaat-titanaat. Hulle elektrofisiese eienskappe kan in 'n wye reeks aangepas word deur komponente te verander of eksterne toestande te verander, soos ternêre stelsel en kwaternêre stelsel, om aan verskillende behoeftes te voldoen. Die sintertemperatuur van piëzo-keramiek is oor die algemeen hoër, terwyl die vervlugtigingstemperatuur van loodoksied ongeveer 1 is. Daarbenewens, met die ontwikkeling van oppervlaksamestellingstegnologie, is meerlaagskyfiekapasitors, induktors, resistors en ander skyfietoestelle gewild in die mark vir hul hoë doeltreffendheid, miniaturisering en funksionele integrasie. Die hoë sintertemperatuur van piëzo-elektriese keramiek maak dit egter moeilik vir piëzo-keramiekmateriale en elektrodemateriale om eenmalige saamvuur te bereik. As gevolg van lae temperatuur saamvuur, kan onedelmetale soos nikkel, koper, silwer en so meer as interne elektrodes gebruik word. As die sinterproses verbeter kan word in terme van die vermindering van sintertemperatuur, sal dit nie net belangrike tegniese en ekonomiese waarde hê in die beperking, vervlugtiging, die versekering van materiaalprestasie, die vermindering van omgewingsbesoedeling en die verlenging van toerusting se lewe nie, maar ook wyd gebruik word in die primêre sintering van meerlaagse piëso-elektriese keramiekkomponente wat suiwer silwervlak gebruik. Terselfdertyd bespaar dit energie. Daarom het die ontwikkeling van lae-temperatuur gesinterde piëzo-elektriese keramiek 'n belangrike navorsingsrigting geword vir die ontwikkeling van hoë werkverrigting, hoë betroubaarheid en laekoste meerlaagse piëzo-elektriese keramiek-komposiete. Tans sluit lae-temperatuur sintermetodes die byvoeging van ko-oplosmiddelmetode, superfyn poeiermetode, warmpers-sintermetode, ens. Die resultate toon dat die sintertemperatuur van keramiekpoeiers wat deur hidrotermiese metode gesintetiseer word, laer is as dié van poeiers sonder sinterhulpmiddels deur spoorplasma in die poeiers by te voeg. Die sintertemperatuur van poeiers wat deur hidrotermiese metode gesintetiseer is, is laer as dié van poeiers wat deur konvensionele vastestofmetode voorberei is. Die oorspronklike piëzo-elektriese keramiek gebaseer op piëzo-elektriese keramiek is die sintertemperatuur van die keramiek kan aansienlik verminder word deur glas by die keramiek te voeg, en die piëzo-elektriese en diëlektriese eienskappe van die keramiek kan verbeter word. Daarbenewens dink hulle ook dat die keramiek wat deur die metode voorberei is, goeie piëso-elektriese eienskappe het wanneer hulle keramiek op die volgende manier sinter. Daar word gevind dat keramiek die beste diëlektriese en piëso-elektriese eienskappe by medium temperatuur het.
          
Relatiewe permittiwiteit,         
Piëso-elektriese vervormingskonstante,        
Die elektromeganiese koppelingskoëffisiënt,          
Die meganiese kwaliteitsfaktor,          
Diëlektriese verlies.