مشاكل مع مسحوق السيراميك الكهرضغطي PZT(1)

لقد كان السيراميك الكهروضغطي PZT محط اهتمام وبحث منذ ستينيات القرن الماضي نظرًا لارتفاع درجة حرارته، والكهرضغطية القوية، وسهولة تعديل المنشطات والاستقرار الجيد. في مجال السيراميك الكهرضغطي. فيما يتعلق بعملية تحضير السيراميك الكهرضغطي PZT، فإن تخليق مسحوق PZT وتلبيد التكثيف لهما التأثير الأكبر على جودة منتجات PZT. يتميز مسحوق PZT بمزايا حجم الجسيمات الدقيقة ومساحة السطح الكبيرة والتفاعلية العالية. يمكن أن يقلل من درجة حرارة التلبيد، وتطاير الرصاص، مما يضمن قياس العناصر الكيميائية بدقة، ويحسن أداء منتجات PZT. لذلك، أصبح تحضير مسحوق PZT متناهية الصغر سيراميك PZT الكهرضغطي. وهو محور البحث.

في السنوات الأخيرة، تم تطوير العديد من الأساليب الجديدة للبحث في تحضير PZT فائق الدقة مواد السيراميك بيزو . تشتمل طريقة الطور الصلب على طريقة إشعاع الميكروويف، والطريقة الكيميائية الميكانيكية، وطريقة تلبيد التفاعل، وما شابه ذلك بالإضافة إلى طريقة الطور الصلب التقليدية. تتميز طريقة الطور السائل بمزايا درجة حرارة التوليف المنخفضة، والمعدات البسيطة، وسهولة التشغيل، والتكلفة المنخفضة، وما إلى ذلك، والتي تم استخدامها لإعداد مسحوق PZT، مثل طريقة sol-gel، والطريقة الحرارية المائية، وطريقة الترسيب وما شابه. ومع ذلك، لا يزال هناك العديد من أوجه القصور في إعداد وأداء السيراميك الكهروضغطي PZT، بما في ذلك تكتل المسحوق، وقياس العناصر الكيميائية وسهولة تقادم خصائص المنتج. تكتل المسحوق: والذي يشمل بشكل عام التكتل الناعم والتكتل الصلب. يرجع التكتل الناعم إلى زيادة وتفاعل قوة فان دير فالس، والتجاذب الكهروستاتيكي، والقوة الشعرية بين الجزيئات مع انخفاض حجم الجسيمات؛ يحدث التكتل الصلب بسبب الروابط الهيدروجينية بين مجموعات OH المرتبطة كيميائيًا [2OH H2O(g) + O2-] التي تشكل رابطة أكسجين جسرية، وتشكل رابطة أكسجين الجسر بين الجزيئات تفاعلًا. مشكلة التكتل العامل الأكثر أهمية في أداء فائقة الدقة يؤثر مسحوق السيراميك Pzt أيضًا بشكل كبير على جودة منتجات PZT. وذلك لأن مادة PZT هي مادة وظيفية. متطلبات المواد الأساسية للمسحوق الاصطناعي هي درجة نقاء عالية، متناهية الصغر، توزيع موحد للجسيمات، تشتت جيد، قياس العناصر المتفاعلة الدقيق، ومنشطات موحدة. وبالإضافة إلى ذلك، حدوث التكتل. سيؤدي تخليق مسحوق PZT إلى انخفاض الكثافة الظاهرية والتشكل غير المستوي، وسيقدم عددًا كبيرًا من المسام مما يؤدي إلى بنية مجهرية غير متساوية، مما يؤثر بشكل خطير على الخواص الكهرضغطية والكهروضوئية لمنتجات PZT المنخفضة. لذلك، يعد تقليل أو تجنب التكتل في تركيب مسحوق PZT متناهية الصغر شرطًا أساسيًا لإعداد السيراميك الكهرضغطي PZT عالي الأداء.