Fremskridt inden for udviklingen af lavtemperatursintret PZT piezoelektrisk keramik er hovedsageligt lavtsmeltende glas, forbindelser eller forbindelser, der kan opløses i fast form med PZT piezoelektriske keramik.
4.1 Afkøling ved tilsætning af et stof med lavt smeltepunkt
PZT'ens sintringstemperatur piezokeramisk sensor sænkes ved at dope det lavtsmeltende materiale PbO·WO3 ved fastfasemetoden. Det blev fundet, at når PbO·WO3-dopingmængden er 0,5 mol%, kan den rene perovskitfase opnås ved at holde ved 900 °C. Den bedste ydeevne af sammensætningen kan opnås ved at holde ved 1100 °C. dielektrisk konstant er 1593, dielektrisk tab tan δ = 0. 019, piezoelektrisk koefficient d33 = 363. 5 × 10 pCPN , elektromekanisk koblingskoefficient Kp = 0. 596 , mekanisk kvalitetsfaktor Qm = 88. 4. Det er konstateret, at formen Pb a·W fuldstændigt laver væskefasen i væskefasen a·W. sintringsproces og kommer ind i krystalgitteret, der fungerer som en flydende fase sintring, sintringstemperaturen og undgår dannelsen af to faser. virkningerne af forskellige sintringstemperaturer på mikrostrukturen og piezoelektriske egenskaber af PMS-PZT piezoelektrisk keramik. De eksperimentelle resultater viser, at PMS - PZT keramik stadig kan danne en tæt struktur ved mellem- og lavtemperatursintring fra 1100 til 1150 °C, og de piezoelektriske og dielektriske egenskaber er tæt på dem, der opnås ved den optimale sintringstemperatur (1240 °C). Dette skyldes hovedsageligt, at PbO og Sb2O5 kan danne en overgangsvæskefase ved en lavere sintringstemperatur (1100 til 1150 °C), og derved fremme fortætning af materialet og berige som en sekundær fase ved korngrænsen. Når sintringstemperaturen stiger, kan de genindtræde i krystalgitteret for at danne en enkelt perovskitstruktur. Lavtemperatursintringen af PMN-PZT flerlags lamineret piezoelektrisk keramisk transformer blev undersøgt. Ved at tilsætte Li2CO3 og Bi2O3 som sintringshjælpemidler i PMN-PZT keramik blev LiBiO2 flydende fase dannet under sintringen for at reducere PMN-PZT porcelæn. Formålet med sintringstemperatur og Bi3+ (0,96!) og Li+ (0,74!) erstattede henholdsvis Pb2+ (1,18!) og Ti4+ (0,68!) og dannede Pb-vacatures. Og O-vikariatet har spillet en dobbelt modifikationsrolle. Det piezokeramiske materiale kan sintres ved en lav temperatur på 940 ° C, og tætheden når 96% af den teoretiske tæthed og har fremragende dielektriske og piezoelektriske ydeevneparametre. Det er tilsat Bi4 Ti3O12 kompositoxid som sintringshjælp for at reducere sintringstemperaturen af PZT (52P48) keramik. Det blev bekræftet, at Bi4 Ti3O12 kan danne en stor mængde flydende fase for at fremme sintringsfortætning under sintring. andre forsøgte at tilsætte Li2O til PMN-PZT for at danne en overgangsvæskefase for at fremme sintring og en tilstrækkeligt sintret kompakt ved 950 °C. Derudover kan væskefasesintring af PZT også opnås ved at tilsætte MnO2, PbF2, NaF, V2O5 og lignende. Imidlertid kan tilsætningen af et lavtsmeltende glas eller oxid introducere en anden fase, og tilstedeværelsen af for meget anden fase fører uundgåeligt til et signifikant fald i piezokeramikkens dielektriske konstant og en stigning i det dielektriske tab tan δ, hvilket skal bemærkes.
3. 2 afkøling ved at danne en fast opløsning
Det er fremstillet en konventionel fastfasesyntesemetode under anvendelse af Pb0. 94 Sr0. 06 (Ni1P2 W1P2) 0. 02 (Mn1P3 Nb 2P3) 0. 07 ( Zr0. Ti0. 49 ) 0. 91 ( 0. 02PNW - 0. 07PMnN - 0. 91PZT) piezoelektrisk skive krystal . Ved at tilføje lavtsmeltende BiFeO3 for at introducere bløde dopingioner såsom Fe3+ og Bi3+, da ionstørrelsen, gittertypen og elprisen ikke er meget forskellige fra PZT piezokrystalfase A, kan de opløses indbyrdes til en fast opløsning. En flydende fase dannes under sintring for at fremme sintring. Samtidig kan indførelsen af bløde ioner også forbedre egenskaberne af piezoelektrisk keramik. Når dopingmængden af BiFeO3 er 10 % (mol), har PNW-PMnN-PZT-keramikken sintret ved 950 °C de bedste piezoelektriske egenskaber. Det opnås en ternær forbindelse af PZT-PCN ved at tilsætte Pb (Cu0. 33Nb0. 67) O3 til PZT ved en konventionel fastfasemetode. Når det relative indhold af PCN er 0,08, ved 1050. Densiteten af sintring i 2 timer kan nå 7,8 til 7,9 gPcm3, hvilket er 98% af den teoretiske densitet. Sintring ved 950 °C i 2 timer gav bedre elektriske egenskaber: d33 = 473 pCPN, εr = 1636, Kp = 0,64. Forfatterne mener, at PCN og PZT danner en fast opløsning, hvor den indledende smeltning af CuO bidrager til dopingmodifikationen af Nb5+, og den dannede væskefase reducerer samtidig sintringstemperaturen. Ventede på sagen hvor MnO2 er dopet med PZT-PZN. Når dopingmængden af MnO2 er 0,4 vægt%, kan PZT-PZN-keramikken fortættes fuldstændigt efter sintring ved 930 °C i 4 timer. De bedste tilgængelige elektriske egenskaber er Qm = 1000, Kp = 0,62, d33 = 330 pCPN. Mekanismen er som følger PZT danner en fast opløsning med PZN, som reducerer sintringstemperaturen og forbedrer piezokeramikkens elektriske egenskaber. Ved at tilføje MnO2 spiller det rollen som fortykkelse og sintring, hvilket gør materialet tættere og lettere at sintre og forbedrer materialets Qm-værdi. Yderligere er en fast opløsning, der er i stand til at danne en fast opløsning med PZT-keramik, BaCu0. 5W0. 5 O3 (BCW), NaNbO3 [20], Sr (Cu1P2 W1P2 ) O3, BiFeO3 (BF) og lignende. Disse tilsætningsstoffer reducerer ikke kun sintringstemperaturen, men opretholder og forbedrer også deres ydeevne, hvilket har stor betydning for energibesparelser og reduktion af miljøforurening.
Generelt sænker sintringstemperaturen forkert piezokeramisk rørtransducermateriale resulterer i et fald i ydeevnen. Derfor, mens temperaturen er stærkt reduceret, kan densiteten og den gode ydeevne af det keramiske legeme sikres for at opnå lavtemperatursintringen af det piezoelektriske keramiske materiale. Naturligvis opnås lavtemperatursintring ikke kun ad en enkelt rute, men kræver en kombination af forskellige metoder, koordinering og langsigtet komplement for at opnå de bedste resultater. På grund af den enkle proces med væskefasesintring, lave omkostninger og god ydeevne af piezo-keramik ved lavere temperaturer, er det blevet et varmt forskningsemne i ind- og udland og har brede anvendelsesmuligheder i industriel produktion. For at reducere omkostningerne ved at fremstille flerlags piezo-keramiske chip-enheder og realisere formålet med at bruge co-fire interne elektroder af sølv og kobber som chip-enheder, er det særligt vigtigt at studere lavtemperatursintringsteknologien af PZT piezoelektrisk keramik.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd er en professionel producent af piezoelektrisk keramik og ultralydstransducer, dedikeret til ultralydsteknologi og industrielle applikationer.
