Распрацоўка п'езаэлектрычных керамічных матэрыялаў

П'езаэлектрычная кераміка - гэта разнавіднасць полікрышталяў з п'езаэлектрычнымі ўласцівасцямі і важная частка інфармацыйна функцыянальнай п'езаэлектрычнай керамікі. З перавагамі высокага электрамеханічнага каэфіцыента сувязі, нізкай цаны і лёгкай масавай вытворчасці п'езаэлектрычная кераміка шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах грамадскай вытворчасці. Асабліва ў галіне ультрагуку і электроннай навукі і тэхнікі п'езаэлектрычная кераміка паступова заняла абсалютнае дамінуючае становішча, напрыклад, для медыцынскіх і прамысловых ультрагукавых выпрабаванняў, падводнага акустычнага выяўлення і г.д. Параметр PZT матэрыялу п'езаэлектрычнай керамікі, які прымушае людзей паляпшаць характарыстыкі п'езаэлектрычнай керамікі. У цяперашні час існуе два асноўных метаду ў краіне і за мяжой: адзін - гэта мадыфікацыя допінгу, гэта значыць легіраванне некаторых прымесных іёнаў; другі - удасканаленне працэсу падрыхтоўкі, кароткі агляд апошніх дасягненняў, даследаванняў і прымянення п'езаэлектрычнай керамікі і яе тэндэнцыі развіцця.        

Асноўныя ўласцівасці п'езаэлектрычнай керамікі  
        
 Найбольш важныя характарыстыкі п'езаэлектрычныя керамічныя пласціны пераўтваральнікі станоўчага п'езаэлектрычнасці і адваротнага п'езаэлектрычнасці. Станоўчая п'езаэлектрычнасць - гэта палярызацыя, выкліканая адносным зрушэннем цэнтраў станоўчага і адмоўнага зарадаў у некаторых дыэлектрыках пад дзеяннем знешніх механічных сіл, што прыводзіць да з'яўлення сімвалічных супрацьлеглых звязаных зарадаў на паверхні абодвух канцоў дыэлектрыкаў. Калі знешняя сіла не занадта вялікая, шчыльнасць зарада прапарцыйная знешняй сіле, прытрымліваючыся формулы, і павярхоўная шчыльнасць зарада з'яўляецца п'езаэлектрычнай пастаяннай, з'яўляецца напругай пашырэння. Наадварот, калі да п'езаэлектрычнага дыэлектрыка прыкладзена знешняе электрычнае поле, цэнтры станоўчага і адмоўнага зарадаў у дыэлектрыках не толькі ссоўваюцца і палярызуюцца, але і дэфармуюць дыэлектрыкі з-за зрушэння. Гэты эфект называецца зваротнай п'езаэлектрычнасцю. Калі электрычнае поле не вельмі моцнае, дэфармацыя адпавядае знешняга электрычнага поля. Сэксуальная сувязь - гэта канстанта п'езаэлектрычнай дэфармацыі, $ - знешняе электрычнае поле і дэфармацыя. Сіла п'езаэлектрычнага эфекту адлюстроўвае ступень сувязі паміж пругкімі і дыэлектрычнымі ўласцівасцямі крышталяў, гэта значыць ступень сувязі паміж механічнымі і электрычнымі эфектамі, якая выражаецца каэфіцыентам электрамеханічнага ўзаемадзеяння.      

 Паляпшэнне прадукцыйнасці п'езаэлектрычнай керамікі   

Свінец змяшчае п'езаэлектрычны цыліндрычны пераўтваральнік пераўзыходзіць іншую кераміку па п'езаэлектрычных уласцівасцях, тэмпературнай стабільнасці і тэмпературы Кюры дзякуючы цырканат-тытанату свінцу. Іх электрафізічныя ўласцівасці можна рэгуляваць у шырокім дыяпазоне, змяняючы кампаненты або змяняючы знешнія ўмовы, такія як трайная сістэма і чацвярцічная сістэма, для задавальнення розных патрэб. Тэмпература спякання п'езакерамікі звычайна вышэй, у той час як тэмпература выпарэння аксіду свінцу складае каля 1. Акрамя таго, з развіццём тэхналогіі зборкі паверхняў шматслойныя чып-кандэнсатары, індуктары, рэзістары і іншыя чыпы-прылады папулярныя на рынку дзякуючы іх высокай эфектыўнасці, мініяцюрызацыі і функцыянальнай інтэграцыі. Аднак высокая тэмпература спякання п'езаэлектрычнай керамікі абцяжарвае дасягненне аднаразовага сумеснага абпальвання п'езакерамічных матэрыялаў і электродных матэрыялаў. З-за нізкатэмпературнага сумеснага абпальвання ў якасці ўнутраных электродаў можна выкарыстоўваць некаштоўныя металы, такія як нікель, медзь, срэбра і гэтак далей. Калі працэс спякання можна палепшыць з пункту гледжання зніжэння тэмпературы спякання, ён будзе мець не толькі важнае тэхнічнае і эканамічнае значэнне ў стрымліванні, выпарэнні, забеспячэнні характарыстык матэрыялу, зніжэнні забруджвання навакольнага асяроддзя і падаўжэнні тэрміну службы абсталявання, але і будзе шырока выкарыстоўвацца ў першасным спяканні шматслойных п'езаэлектрычных керамічных кампанентаў з выкарыстаннем чыстага срэбра. У той жа час гэта эканоміць энергію. Такім чынам, распрацоўка нізкатэмпературнай спеченной п'езаэлектрычнай керамікі стала важным напрамкам даследаванняў для распрацоўкі высокапрадукцыйных, высокай надзейнасці і нізкай кошту шматслойных п'езаэлектрычных керамічных кампазітаў. У цяперашні час нізкатэмпературныя метады спякання ўключаюць метад дадання сурастваральніка, метад звыштонкага парашка, метад спякання гарачага прэсавання і г. д. Вынікі паказваюць, што тэмпература спякання керамічных парашкоў, сінтэзаваных гідратэрмальным метадам, ніжэй, чым у парашкоў без дапаможных сродкаў для спякання шляхам дадання ў парашкі слядоў плазмы. Тэмпература спякання парашкоў, сінтэзаваных гідратэрмальным метадам, ніжэй, чым у парашкоў, атрыманых звычайным цвёрдацельным метадам. Арыгінальная п'езаэлектрычная кераміка на аснове п'езаэлектрычнай керамікі - тэмпература спякання керамікі можа быць значна зніжана шляхам дадання шкла ў кераміку, і п'езаэлектрычныя і дыэлектрычныя ўласцівасці керамікі могуць быць палепшаны. Акрамя таго, яны таксама лічаць, што кераміка, прыгатаваная гэтым метадам, валодае добрымі п'езаэлектрычнымі ўласцівасцямі, калі яны спякаюць кераміку наступным чынам. Устаноўлена, што кераміка валодае лепшымі дыэлектрычнымі і п'езаэлектрычнымі ўласцівасцямі пры сярэдняй тэмпературы.
          
Адносная дыэлектрычная пранікальнасць,         
пастаянная п'езаэлектрычнай дэфармацыі,        
электрамеханічны каэфіцыент сувязі,          
механічны каэфіцыент якасці,          
дыэлектрычныя страты.