PZT-materiaalien mikrorakenteen ja pietsosähköisten ominaisuuksien vaikutus

Lyijyoksidin haihtumisen lämpötila hydrotermisesti syntetisoitu Pietsokeraaminen PZT- jauhe on 944,71 °C ja hiukkasten välinen reaktiolämpötila on 811,26 °C; kiinteäfaasisynteettisten PZT-jauhehiukkasten välinen reaktiolämpötila on 1243,47 °C ja lyijyoksidin haihtumislämpötila on 1212,29 °C; PZT-järjestelmän alin eutektinen lämpötila on 838°C. Voidaan nähdä, että kohtuulliset prosessitoimenpiteet on toteutettava lyijyn haihtumismekanismin mukaisesti ja PZT-jauheen valmistusmenetelmänä on vähentää lyijyn haihtumista ja parantaa PZT-tuotteiden suorituskykyä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että Zr/Ti liittyy läheisesti PZT-tuotteiden suorituskykyyn. Tällä hetkellä PZT-materiaalien tutkimuksessa Zr/Ti on keskittynyt pääasiassa materiaalivalikoimaan. Kuitenkin, Pzt-pietsosähköiset levyt luottavat yksinomaan erilaisiin Zr/Ti:iin parantaakseen PZT-tuotteiden suorituskykyä, eivät täytä PZT-tuotteiden vaatimuksia samalla alalla. On myös tarpeen parantaa tuotteen suorituskykyä valitsemalla sopiva määrä seostusaineita Zr/Ti:n perusteella. Samalla Zr/Ti:n vaihtelun vaikutus PZT-tuotteiden suorituskyvyn vakauteen vähenee.

Lisäaine voi olla molemminpuolisesti liukoinen pääkidehilassa ja saostua raerajalla toisen faasin muodossa. Kun keskinäinen liuos liukenee, toinen faasi saostuu raerajaan, mikä vaikuttaa rakeiden väliseen sidosvoimaan tai raeraajan suorituskykyyn. Dopingin päävaikutuksia ovat tyhjien tilojen muodostuminen ja jyvien kasvun estyminen, nestefaasin muodostuminen ja sintrauslämpötilan laajeneminen pietsosähköinen putkimainen muunnin . Samanaikaisesti lisäaineen roolin mukaan PZT-pietsosähköisessä keramiikassa se voidaan jakaa kolmeen tyyppiin. akseptoridoping ja muuttuva ioni on yhdiste doping. PZT-pietsosähköisen keramiikan dopingmodifikaatiotutkimuksessa on tutkittu suuria määriä La3+:aa, Mn2+:aa ja Nb5+:a, jotka tutkivat seostetun Nb2O5:n vaikutusta PZT65/35-materiaalin valmistukseen kiinteäfaasimenetelmällä. Havaittiin, että niobin lisääminen edisti merkittävästi tiivistymistä ja esti jyvien kasvua; niobi- ja niobipitoisuuksien kasvaessa. Pintakappaleen sähköstaattisen vaikutuksen vahvistuminen tekee PZT-materiaalin liukoisuusrajaksi noin 7 %. Kun määrä on alle 7 ml %, yttrium ja perovskiitin kidehila ovat täysin liukoisia keskenään. Tällä hetkellä tuote on täysin perovskiittivaihe, jossa näkyy luovuttaja. kun määrä on yli 7 ml %, ruteeniylimäärä reagoi lyijyn tai titaanin kanssa, jolloin syntyy toinen faasi, kuten fluoriittifaasi, joka alentaa dielektrisiä ominaisuuksia ja pietsosähköisyyttä.

Mangaaniseostuksen vaikutuksia PZT-materiaalien mikrorakenteeseen ja pietsosähköisiin ominaisuuksiin tutkittiin. PZT - materiaalien mangaanin valenssitila määritettiin . Tulokset osoittavat, että mangaania on pääasiassa Mn2+:ssa ja Mn3+:ssa PZT-materiaaleissa. PZT-keramiikassa. 'liukoisuus' on noin 1,5 mooliprosenttia. Kun mangaanipitoisuus on alle 0,5 mooliprosenttia, Mn siirtyy ensisijaisesti (Zr, Ti) -kohtaan kidehilassa Mn2+:n ja Mn3+:n avulla. Myös mangaanin seostusmateriaali on tällä pitoisuusalueella. 'pehmeiden' ja 'kovien' materiaalien pietsosähköisessä aktiivisuudessa on erilaisia ​​lisäaineita, tutkimuksen painopiste on tuotteen ominaisuuksien parantamisessa etsimällä oikea määrä lisäystä, jotta se liukenee täysin PZT:hen. polarisoidut pietsokantimet . Lisäksi nykyinen modifikaatiotutkimuksen dopingin doping-objektit keskittyvät pääasiassa kiinteäfaasimenetelmään PZT-materiaalien valmistukseen ja oksidikiinteän faasin muodon dopingiin, komponenttien yhtenäisyyttä ja tarkkaa stoikiometriaa on vaikea varmistaa, faasidopingin saavuttaminen on yksi PZT-pietsosähköisen keramiikan tulevaisuuden tutkimussuunnista.