sintringsbetingelser for piezoelektrisk keramik

Bestemmelse af sintringsbetingelser:

For at bestemme sintringsbetingelserne bør vi være opmærksomme på forholdet mellem de to aspekter: det ene er forholdet mellem sintringsbetingelserne og porcelænets mikrostruktur og egenskaber; den anden er forholdet mellem sintringsbetingelserne og emnets form og størrelse. Det følgende er en beskrivelse af PZT-materiale piezoelektrisk keramik af sintringstemperatur er den PZT-baserede keramiske komponent, som hovedsageligt afhænger af formuleringens kemiske sammensætning, de er keramikkens kornstørrelse, formen og størrelsen af ​​den grønne krop, støbemetoden, opvarmningshastigheden og holdetiden. Den bedste brænding bestemmes generelt ved at måle komponenternes krympning, tæthed, mikrostruktur og elektriske egenskaber ved forskellige sintringstemperaturer under prøvebrændingen. Generelt bør piezo-keramik med et bredt sintringstemperaturområde (±30 °C) sintres ved sintringstemperaturens øvre grænse, men holdetiden bør ikke være for lang; sintringstemperaturområdet er smalt (±10 °C) for porcelæn. Den nedre grænsetemperatur er sintret; og holdetiden kan passende forlænges. (2) Opvarmningshastighed og holdetid: Når opvarmningshastigheden er høj (ca. 300 °C/h), bør sintringstemperaturen være øvre grænse, holdetiden bør ikke forlænges; når opvarmningshastigheden er langsom (ca. 200 °C/h), sintring Temperaturen skal være lavere end den nedre grænse, og holdetiden kan forlænges passende. I lyset af det faktum, at PbO er flygtigt ved høje temperaturer, er små emner med enkel form hurtigere og kortere (≤1 time). For store og komplekse former bør temperaturen dog sænkes og holdetiden forlænges, og forseglingen og sintringen bør tilstræbes at gøre produktet jævnt sintret og undgå blytab.(3) Kølehastighed og kølemetode: Kølehastigheden og kølemetoden afhænger hovedsageligt af formen og størrelsen af ​​emnet og strukturen af ​​sintringsovnen. Generelt kan små og mellemstore emner afkøles ved naturlig afkøling i ovnen. Små emner med enkel form, for at forfine kornet, undgå at reducere sortfarvning, hvilket kan åbne ovndøren lidt og afkøle med luft;Følsom piezoelektrisk keramik anvender også metoden til luftkøling og hurtig afkøling og udfører derefter naturlig afkøling med ovnen under 850 °C. Emner i store størrelser med komplekse former kontrolleres generelt til at afkøle med en afkølingshastighed på 100°C/h for at undgå deformationsrevner.

(1)Forberedelse før sintring:

1) Inspektion: 1 sintringsovns varmelegeme god eller dårlig, termoelementposition, strøm- og spændingsbalance, isoleringsydelse og andre ovnforhold; 2 sintrede ildfaste dele, såsom integriteten af ​​emalje og dæksel, graden af ​​blyabsorption, god eller dårlig Vent.

2) Montering og fodring, ovnen skal skubbes forsigtigt og forsigtigt for at undgå stabling af emnet. 

Indstil sintringsprogrammet. I henhold til de sintringsbetingelser, der er specificeret af processen, indstilles et sintringsprogram på temperaturregulatoren, og sintringen udføres ved elektrisk opvarmning.

(3) Regelmæssigt observer, juster og noter driftsbetingelserne for sintringsovnen, og kontroller, mål og korriger gentagne gange temperaturen for at forhindre temperaturafvigelse nær den optimale sintringstemperatur og holdetid.

(4) Efter afslutningen af ​​varmekonserveringen skal du slukke, afkøle naturligt eller køle ned ved hjælp af andre kølemetoder. Den kan bages under 200 C.

At bedømme kvaliteten af ​​sintring:

Udover at bestemme massefylden, elektriske egenskaber og mikrostruktur, er produktionen af piezokeramisk bimorf piezoelektrisk keramik kan bedømmes ved en enklere og mere direkte visuel bedømmelse. Ifølge denne vurderingsmetode skal porcelænet af den foretrukne sintrede kvalitet have følgende egenskaber:

farve ved stuetemperatur: ensartet og skinnende;

bindingsfænomen: porcelænsstykkerne er let limede, men lette at adskille; 3 krympningshastighed ca. 12%;

blækdiffusion: ingen blækpenetration, ingen diffusion; 5 lyd: der er en sprød metallyd, når den slås; 6 mekanisk styrke: høj styrke, ikke let at blive brudt;

sektionstilstand: ensartet, tæt, ingen porer, skallen er skallignende, skinnende i samme ovn, porcelæn i samme smeltedigel, ovenstående egenskaber er grundlæggende de samme, der er ingen væsentlig forskel. Hovedfaktorer påvirker sintring. Råmaterialernes indflydelse er, at forskellige råmaterialer af forskellige specifikationer og kvaliteter indeholder forskellige typer og mængder af urenheder. Aktiviteterne af forskellig oprindelse og partier af piezoelektriske ultralydstransducere er også forskellige, og sintringsbetingelserne vil også ændre sig i overensstemmelse hermed. (2) Indflydelsen af ​​zirconium-titanium-forholdet (Zr/Ti) med stigningen af ​​Zr/Ti får sintringstemperaturen til at stige, og det er endda vanskeligt at sintre. (3) Påvirkningen af ​​tilsætningsstoffer. De tilsætningsstoffer, der påvirker sintring, har hovedsageligt følgende kategorier:

1 Et 'blødt' additiv (såsom La3+, Nb5+ osv.), der producerer A-steddefekter. Befordrende for iondiffusion udvides sintringstemperaturområdet, og sintringshastigheden øges.

2 'hårde' tilsætningsstoffer, der producerer O ledige stillinger (såsom Na+, Fe3+, Sc3+ osv.). Gitterkrympningen er ikke befordrende for iondiffusion og er vanskelig at sintre.

3 lille radius ækvivalent substitution af substitutionen af ​​A-stedet ion (såsom Sr2+, etc.). A biten løsnes, gitteret er forvrænget for at lette iondiffusion, og det er nemt at sintre.

4 Et flydende faseadditiv (såsom SiO2, Bi2O3 osv.) dannes. I den lange væskefase i det grønne legeme diffunderes ioner let, hvilket kan sænke sintringstemperaturen.hvilket kan begrænse korngrænsesegregationsadditiver (såsom Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni3+ osv.). En del af tilsætningsstoffet er fast-opløst i piezo-skiver piezokeramisk transducer krystal til at modificere; en del kondenseres på korngrænsen, hvilket begrænser kornvæksten, hvilket resulterer i en mikrokrystallinsk struktur med høj tæthed, hvilket forbedrer porcelænsstykkets elektromekaniske egenskaber og især forbedrer den mekaniske styrke.