Matalan lämpötilan sintratun PZT-pietsosähköisen keramiikan kehityksen edistysaskel on pääasiassa matalassa lämpötilassa sulavaa lasia, yhdisteitä tai yhdisteitä, jotka voidaan liuottaa kiinteästi PZT-pietsosähköisellä keramiikkaa.
4.1 Jäähdytys lisäämällä matalan sulamispisteen ainetta
PZT:n sintrauslämpötila pietsokeraaminen anturi alennetaan dooppaamalla matalassa lämpötilassa sulavaa materiaalia PbO·WO3 kiinteäfaasimenetelmällä. Havaittiin, että kun PbO·WO3:n seostusmäärä on 0,5 mooliprosenttia, puhdas perovskiittifaasi voidaan saada pitämällä 900 °C:ssa. Koostumuksen paras suorituskyky saadaan pitämällä 1100 °C:ssa. dielektrisyysvakio on 1593, dielektrinen häviö tan δ = 0,019, pietsosähköinen kerroin d33 = 363,5 × 10 pCPN, sähkömekaaninen kytkentäkerroin Kp = 0,596, mekaaninen laatukerroin Qm = 88. 4. On havaittu, että PbO:n alhainen sulamispiste muodostaa3 kokonaan. sintrausprosessissa ja menee kidehilaan, joka toimii nestefaasina sintraus, sintrauslämpötila ja välttää kahden faasin muodostumisen. eri sintrauslämpötilojen vaikutukset PMS-PZT pietsosähköisen keramiikan mikrorakenteeseen ja pietsosähköisiin ominaisuuksiin. Kokeelliset tulokset osoittavat, että PMS - PZT-keramiikka voi edelleen muodostaa tiheän rakenteen keski- ja matalalämpötilasintrauksessa 1100 - 1150 °C, ja pietsosähköiset ja dielektriset ominaisuudet ovat lähellä niitä, jotka saadaan optimaalisessa sintrauslämpötilassa (1240 °C). Tämä johtuu pääasiassa siitä, että PbO ja Sb2O5 voivat muodostaa siirtymänestefaasin alemmassa sintrauslämpötilassa (1100 - 1150 °C), mikä edistää materiaalin tiivistymistä ja rikastumista toissijaisena faasina raerajalla. Sintrauslämpötilan noustessa ne voivat palata kidehilaan muodostaen yhden perovskiittirakenteen. Tutkittiin PMN-PZT-monikerroksisen laminoidun pietsosähköisen keraamisen muuntajan matalalämpötilasintrausta. Lisäämällä Li2CO3:a ja Bi2O3:a sintrausapuaineiksi PMN-PZT-keramiikassa, LiBiO2-nestefaasi muodostui sintrauksen aikana vähentämään PMN-PZT-posliinia. Sintrauslämpötilan tarkoitus ja Bi3 + (0,96 !) ja Li + (0,74!) korvasivat vastaavasti Pb2+:n (1,18!) ja Ti4+:n (0,68! ) ja muodostivat Pb-vapaita työpaikkoja. Ja vapaalla O-viralla on ollut kaksinkertainen muutosrooli. Pietsokeraaminen materiaali voidaan sintrata alhaisessa lämpötilassa 940 ° C, ja tiheys saavuttaa 96% teoreettisesta tiheydestä, ja sillä on erinomaiset dielektriset ja pietsosähköiset suorituskykyparametrit. Siihen on lisätty Bi4 Ti3O12 -komposiittioksidia sintrausapuaineena PZT (52P48) -keramiikan sintrauslämpötilan alentamiseksi. Vahvistettiin, että Bi4 Ti3O12 voi muodostaa suuren määrän nestefaasia edistääkseen sintrauksen tiivistymistä sintrauksen aikana. toiset yrittivät lisätä Li2O:ta PMN-PZT:hen siirtymänestefaasin muodostamiseksi edistämään sintrausta ja riittävän sintrattua tiivistettä 950 °C:ssa. Lisäksi PZT:n nestefaasisintraus voidaan saada aikaan lisäämällä MnO2:ta, PbF2:ta, NaF:a, V205:tä ja vastaavia. Alhaisessa lämpötilassa sulavan lasin tai oksidin lisääminen voi kuitenkin saada aikaan toisen faasin, ja liian suuren toisen faasin läsnäolo johtaa väistämättä pietsokeramiikan dielektrisyysvakion merkittävään laskuun ja dielektrisen häviön tan δ kasvuun, mikä on huomioitava.
3. 2 jäähdytys muodostamalla kiinteä liuos
Se valmistetaan tavanomaisella kiinteäfaasisynteesimenetelmällä käyttämällä Pb0:ta. 94 Sr0. 06 (Ni1P2 W1P2) 0,02 (Mn1P3 Nb 2P3) 0,07 (Zr0. Ti0.49) 0,91 (0,02PNW - 0,07PMnN - 0,91PZT) pietsosähköinen levykide . Lisäämällä matalassa lämpötilassa sulavaa BiFeO3:a pehmeiden seostusionien, kuten Fe3+:n ja Bi3+:n, lisäämiseksi, koska ionikoko, hilan tyyppi ja sähkön hinta eivät juuri eroa PZT-pietsokidefaasin A vastaavista, ne voidaan liuottaa keskenään kiinteäksi liuokseksi. Sintrauksen aikana muodostuu nestefaasi edistämään sintraamista. Samaan aikaan pehmeiden ionien lisääminen voi myös parantaa pietsosähköisen keramiikan ominaisuuksia. Kun BiFeO3:n seostusmäärä on 10 % (mol), 950 °C:ssa sintratulla PNW-PMnN-PZT-keraamilla on parhaat pietsosähköiset ominaisuudet. Sitä saadaan PZT-PCN:n kolmikomponenttiyhdiste lisäämällä Pb (Cu0,33Nb0,67)03:a PZT:hen tavanomaisella kiinteäfaasimenetelmällä. Kun PCN:n suhteellinen pitoisuus on 0,08, 1050:ssa Sintraustiheys 2 tunnin ajan voi olla 7,8 - 7,9 gPcm3, mikä on 98 % teoreettisesta tiheydestä. Sintraus 950 °C:ssa 2 tunnin ajan antoi paremmat sähköiset ominaisuudet: d33 = 473 pCPN, εr = 1636, Kp = 0,64. Kirjoittajat uskovat, että PCN ja PZT muodostavat kiinteän liuoksen, jossa CuO:n alkusulaminen myötävaikuttaa Nb5+:n dopingmodifikaatioon ja muodostuva nestefaasi samanaikaisesti alentaa sintrauslämpötilaa. Odotettiin tapausta, jossa MnO2 on seostettu PZT-PZN:llä. Kun MnO2:n seostusmäärä on 0,4 painoprosenttia, PZT-PZN-keramiikka voidaan tiivistää täysin 4 tunnin sintrauksen jälkeen 930 °C:ssa. Parhaat saatavilla olevat sähköiset ominaisuudet ovat Qm = 1000, Kp = 0,62, d33 = 330 pCPN. Mekanismi on seuraava: PZT muodostaa kiinteän liuoksen PZN:n kanssa, mikä alentaa sintrauslämpötilaa ja parantaa pietsokeramiikan sähköisiä ominaisuuksia. Lisäämällä MnO2:ta se toimii sakeuttajana ja sintraajana, mikä tekee materiaalista tiheämmän ja helpommin sintrattavan sekä parantaa materiaalin Qm-arvoa. Lisäksi kiinteä liuos, joka pystyy muodostamaan kiinteän liuoksen PZT-keramiikan kanssa, on BaCu0. 5W0. 5 O3 (BCW) , NaNbO3 [20 ], Sr (Cu1P2 W1P2) O3, BiFeO3 (BF) ja vastaavat. Nämä lisäaineet eivät ainoastaan alenna sintrauslämpötilaa, vaan myös ylläpitävät ja parantavat suorituskykyään, millä on suuri merkitys energiansäästön ja ympäristön saastumisen vähentämisen kannalta.
Yleensä sintrauslämpötilaa alennetaan väärin pietsokeraaminen putkianturin materiaali johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen. Siksi, vaikka lämpötila laskee suuresti, keraamisen kappaleen tiheys ja hyvä suorituskyky voidaan varmistaa pietsosähköisen keraamisen materiaalin alhaisen lämpötilan sintraamisen saavuttamiseksi. Matalan lämpötilan sintraus ei tietenkään saavuteta vain yhtä reittiä, vaan se vaatii eri menetelmien yhdistelmän, koordinoinnin ja pitkäaikaisen täydennyksen parhaiden tulosten saavuttamiseksi. Pietsokeramiikan yksinkertaisen nestefaasisintrausprosessin, alhaisten kustannusten ja hyvän suorituskyvyn ansiosta alhaisemmissa lämpötiloissa siitä on tullut kuuma tutkimusaihe kotimaassa ja ulkomailla, ja sillä on laajat sovellusmahdollisuudet teollisessa tuotannossa. Tällä hetkellä on erityisen tärkeää tutkia PZT-pietsosähköisen keramiikan matalan lämpötilan sintraustekniikkaa, jotta voidaan vähentää monikerroksisten pietsosähköisten sirulaitteiden valmistuskustannuksia ja toteuttaa tarkoitus käyttää hopean ja kuparin sisäisiä elektrodeja siruvälineinä.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd on ammattimainen pietsosähköisen keramiikan ja ultraääniantureiden valmistaja, joka on omistautunut ultraääniteknologiaan ja teollisiin sovelluksiin.
