Piezoelektrický keramický materiál PZT

Když krystal piezoelektrické desky dopuje koncentrace piezoelektrického keramického materiálu Mn je nízká, Mn vstupuje hlavně do krystalové mřížky, piezoelektrický snímač tlaku narušuje krystalovou mřížku a podporuje slinování piezoelektrického keramického materiálu, což vede k růstu zrn. Když však obsah Mn dosáhne určité hodnoty, Mn of list piezoelektrických desek se hromadí na hranicích zrn, přichycuje hranice zrn, brání růstu zrn a zmenšuje velikost zrn vzorků. Z příčného řezu sekundárním elektronovým obrazem vzorku je také patrné, že jak se zvyšuje množství dopingu Mn, pevnost měření posunu piezoelektrického měniče klesá, protože většina zrn je při lámání vzorku rozbitá, což může souviset s objemovým efektem pevnosti, ale důležitějším faktorem může být dopování Mn. Dielektrické vlastnosti piezoelektrického kotoučového ultrazvukového transformátoru jsou křivky X a tan W pro různé úrovně dopování Mn při pokojové teplotě. Z obrázku je vidět, že začlenění Mn snižuje X a tan W se snižuje se zvyšujícím se množstvím zabudování. Když je množství Mn dotováno ≤ 0,4 %, které patří mezi 'tvrdé' přísady, Mn vstupuje do mřížky.Vzorky vykazovaly akceptorové dopingové charakteristiky, takže dielektrická konstanta vzorku klesla; když Mn doping r > 0,4 ​​%, vysokofrekvenční piezoelektrický krystal vstupuje do hranice zrn, velikost zrna se zmenšuje a distribuce zrn je také velmi nerovnoměrná, Tím se také sníží X a tan W. Větší zrna snižují napětí na hranicích zrn při polarizaci a snižují dielektrické ztráty, což je jeden z důvodů, proč tan W klesá s rostoucím dopováním Mn. Curieova teplota v tomto experimentu je měřena měřením relativní dielektrické konstanty X a teplotní křivky T pro měření TC, kvartérní piezoelektrické keramiky Tc a d33 a dopingové křivky Mn. TC zákon změny je přesně opačný.