Праблемы з парашком п'езаэлектрычнай керамікі PZT (2)

Прагляды: 18 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2018-10-14 Паходжанне: Сайт

Запытайцеся

Першы - гэта раздзяленне працэсу зараджэння і росту, які спрыяе зараджэнню і кантралюе рост, каб гарантаваць, што хуткасць зараджэння вышэй, чым хуткасць росту, гэта значыць гарантаваць, што Папярэднік п'езакерамічнага парашка PZT матэрыялаў утвараецца пры высокай ступені пераахаладжэння або моцнага перанасычэння. Па-другое, прадухіленне агламерацыі парашка PZT заключаецца ў тым, як прадухіліць агламерацыю падчас падрыхтоўкі парашка. 1. Выбар разумных умоў рэакцыі (такіх як pH, канцэнтрацыя рэакцыі і тэмпература; 2. Сінтэз парашка, працэс сушкі і спецыяльная апрацоўка, у тым ліку нізкае павярхоўнае нацяжэнне падчас сінтэзу парашка, каб можна было атрымаць прэсаваныя парашкі з меншай агламерацыяй; у працэсе сушкі выкарыстоўваюцца спецыяльныя працэсы сушкі, галоўным чынам сублімацыйны сушка, суперкрытычная сушка і сушка ў далёкім інфрачырвоным дыяпазоне і г.д. Асноўны прынцып заключаецца ў ліквідацыі мяжы мяжы газ-вадкасць з вялікай павярхоўнае нацяжэнне, або зрабіць часціцы фіксаванымі і не збліжаць адна з адной. Напрыклад, ліяфілізацыя - гэта выкарыстанне нізкай тэмпературы і адмоўнага ціску для сублімацыі неапрацаванай вадкай асяроддзя, замарожанай у цвёрдую фазу пад адмоўным ціскам з-за таго, што часціцы цвёрдай фазы замарожаныя ў неапрацаванай вадкай асяроддзі, і ў капіляры паміж часціцамі няма межы газу і вадкасці з вялікім павярхоўным нацяжэннем, што дазваляе пазбегнуць сур'ёзнай праблемы агламерацыі. выкліканы вадкасным мостам.

Выбіраючы найлепшыя ўмовы абпалу або спецыяльныя працэсы, такія як выкарыстанне мікрахвалевага нагрэву без цеплаперадачы, высокую энергаэфектыўнасць і іншыя характарыстыкі для замены традыцыйнай высокатэмпературнай электрычнай печы, было атрымана аднакампанентнае гарачае цела PZT пры 600°C. Метады а п'езаэлектрычны элемент пераўтваральніка для ліквідацыі агламерацыі пасля фарміравання групы з'яўляюцца: аблогі або аблогі, шліфаванне і апрацоўка ультрагукам і диспергатор, і таму падобнае. Напрыклад, Wang Xicheng выкарыстоўвае алкоксиды і нітраты металаў у якасці сыравіны для строгага кантролю ўмоў суасаджэння, прамывання і дысперсіі. Пры выкарыстанні тэхналогіі сублимационной сушкі і разумнага працэсу абпалу кампаненты аднастайныя і не маюць цвёрдых агламератаў. Адна фаза перовскита, высокая актыўнасць спекання тонкага парашка PZT 52 мікроннага памеру. Сфармаваны з дапамогай тэхналогіі халоднага ізастатычнага прэсавання (CIP), ушчыльненне спякання можа быць дасягнута пры тэмпературы 800 ° C, а яго адносная шчыльнасць дасягае 98%.

Уплыў на якасць PZT вырабы з п'езаэлектрычнымі дыскавымі элементамі ў асноўным уключаюць два аспекты: па-першае, вылячэнне свінцу ў працэсе спякання п'езаэлектрычнай керамікі PZT прыводзіць да таго, што кампаненты адхіляюцца ад дакладнай стэхіаметрыі, што зніжае прадукцыйнасць вырабаў; з іншага боку, гэта адносіцца да Zr/Ti у кампанентах. Ваганні ўплываюць на стабільнасць прадукцыйнасці прадукту PZT. Як правіла, лічыцца, што выпарванне свінцу адбываецца з-за больш высокай тэмпературы спякання керамікі PZT. Аксід свінцу мае адносна высокі ціск насычаных пароў у асяроддзі высокай тэмпературы выпарэння свінцу, чым вышэй ціск насычаных пароў. Чым лягчэй свінец выпараецца, і па меры павышэння Zr/Ti тэмпература спякання п'езаэлектрычнай керамікі PZT павялічваецца, ціск насычанай пары аксіду свінцу паступова павялічваецца, і страты свінцу становяцца больш сур'ёзнымі, таму PZT з высокім утрыманнем Zr/Ti п'езаэлектрычнай керамікі складаней спякаць, занадта нізкі парцыяльны ціск кіслароду падчас спякання можа прывесці да выпарыцца. Матэрыял PZT, прыгатаваны традыцыйным цвёрдафазным метадам, мае нізкую актыўнасць спякання. Тэмпература спякання звычайна складае каля 1200°C, што лёгка можа прывесці да выпарэння вялікай колькасці свінцу, і характарыстыкі прадукту невысокія. Такім чынам, прадукт PZT, прыгатаваны метадам цвёрдай фазы, цяжка задаволіць патрабаванні да прадукцыйнасці. У цяперашні час асноўныя меры, якія прымаюцца даследчыкамі матэрыялаў у краіне і за мяжой для выпарвання свінцу, наступныя: па-першае, у сінтэз парашка дадаецца празмерная колькасць свінцу. на пачатковай стадыі спякання адбываецца за кошт адукацыі вадкай фазы, якая можа павялічыць плошчу кантакту рэагентаў, паскарэнне хуткасці дыфузіі цырконія, тытана і дабавак палепшыць аднастайнасць прадукту; вадкая фаза, якая ўтвараецца, таксама можа паскорыць растварэнне і выпадзенне. Дыфузійны рух палягчае размяшчэнне і шчыльную ўпакоўку часціц. Што паскарае ўшчыльненне прадукту. Аднак, калі колькасць дададзенага свінцу занадта вялікая, залішняя колькасць свінцу будзе адкладацца на мяжы зерняў, з аднаго боку, што знізіць прадукцыйнасць прадукту. З іншага боку, гэта лёгка выкліча лакальную канцэнтрацыю тытана ў крыштальны кампанент п'езадыскаў занадта высокі, што звязана з растваральнасцю TiO2 у вадкай фазе аксіду свінцу. Яна большая, чым растваральнасць ZrO2, у выніку чаго мясцовае ўтрыманне тытана ў прадукце PZT пасля спякання становіцца высокім, асабліва на мяжы зерняў, што ўплывае на аднастайнасць мікраструктуры і зніжае прадукцыйнасць прадукту. Даданне лішку свінцу таксама ўплывае на механічныя ўласцівасці п'езаэлектрычных керамічных кампанентаў PZT: калі прадукт мае празмерны лішак свінцу, рэжым разбурэння - трансгранулярны; дэфіцыт свінцу - памежны разлом.

Па-другое, у працэсе спякання прадукту, у адпаведнасці з механізмам выпарэння свінцу, прымаюцца разумная сістэма спякання і спецыяльныя меры. Ён шырока выкарыстоўваецца для дадання ліста ў атмасферу спякання і для спякання з выкарыстаннем тэхнікі двухслаёвага вісмута, а таксама для кантролю атмасферы спякання як акісляльнай атмасферы. Гэта паменшыць выпарванне свінцу і прадухіліць почернение прадукту. У аднаўленчай атмасферы арыгінальны Ti3+ лёгка робіць Ti4+ чорным.

Трэцяе - дадаць адпаведную колькасць дабавак. Легіраванне, з аднаго боку, зніжае вылячэнне свінцу, а з другога - паляпшае характарыстыкі вырабаў з PZT. Чацвёртае - далейшае вывучэнне сінтэзу высокаактыўнага парашка PZT, каб п'езаэлектрычная кераміка PZT магла дасягнуць ушчыльнення і спякання пры тэмпературы, ніжэйшай за тэмпературны дыяпазон выпарвання свінцу. Акрамя таго, механізм выпарэння свінцу яшчэ трэба вывучаць.