पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पाउडर के साथ समस्याएं (2)

दृश्य: 18 लेखक: साइट संपादक प्रकाशन समय: 2018-10-14 उत्पत्ति: साइट

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पहला है न्यूक्लिएशन और विकास प्रक्रिया को अलग करना, जो न्यूक्लिएशन को बढ़ावा दे रहा है और विकास को नियंत्रित कर रहा है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि न्यूक्लिएशन दर विकास दर से अधिक है, यानी यह सुनिश्चित करना है कि पीजेडटी सामग्री पीजो सिरेमिक पाउडर अग्रदूत सुपरकूलिंग या उच्च सुपरसेचुरेशन की एक बड़ी डिग्री के तहत बनाई जाती है। दूसरा, पीजेडटी पाउडर संचयन की रोकथाम में पाउडर तैयार करने के दौरान संचयन को कैसे रोका जाए, यह भी शामिल है। 1. उचित प्रतिक्रिया स्थितियों का चयन करना (जैसे पीएच, प्रतिक्रिया एकाग्रता और तापमान; 2. पाउडर संश्लेषण, सुखाने की प्रक्रिया और विशेष उपचार, जिसमें पाउडर संश्लेषण के दौरान कम सतह तनाव शामिल है, ताकि कम ढेर के साथ पाउडर कॉम्पैक्ट प्राप्त किया जा सके; सुखाने की प्रक्रिया में विशेष सुखाने की प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, मुख्य रूप से फ्रीज-सुखाने, सुपरक्रिटिकल सुखाने और दूर-अवरक्त सुखाने आदि। मूल सिद्धांत एक बड़े सतह तनाव के साथ गैस-तरल इंटरफ़ेस को खत्म करना है, या कणों को स्थिर बनाना है और बंद नहीं करना है। उदाहरण के लिए, लियोफिलाइजेशन कम तापमान और नकारात्मक दबाव का उपयोग करके जमे हुए कच्चे तरल माध्यम को नकारात्मक दबाव के तहत एक ठोस चरण में बदल देता है, क्योंकि ठोस चरण के कण कच्चे तरल माध्यम में जमे हुए होते हैं, और कणों के बीच केशिका में एक बड़े सतह तनाव के साथ कोई गैस-तरल इंटरफ़ेस नहीं होता है, जिससे तरल पुल के कारण होने वाली गंभीर संचयन समस्या से बचा जा सकता है।

सर्वोत्तम कैल्सीनेशन स्थितियों या विशेष प्रक्रियाओं का चयन करना, जैसे पारंपरिक उच्च तापमान वाली इलेक्ट्रिक भट्ठी को बदलने के लिए गर्मी हस्तांतरण के बिना माइक्रोवेव हीटिंग का उपयोग, उच्च ऊर्जा दक्षता और अन्य विशेषताओं, 600 डिग्री सेल्सियस पर एक एकल घटक पीजेडटी गर्म शरीर प्राप्त किया गया था। के तरीके समूह गठन के बाद ढेर को खत्म करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक तत्व ट्रांसड्यूसर हैं: जमाव या अवसादन, पीसने और अल्ट्रासोनिक उपचार और फैलाव, और इसी तरह। उदाहरण के लिए, वांग ज़िचेंग सहअवक्षेपण, धुलाई और फैलाव की स्थितियों को सख्ती से नियंत्रित करने के लिए कच्चे माल के रूप में धातु एल्कोऑक्साइड और नाइट्रेट का उपयोग करता है। फ़्रीज़-सुखाने की तकनीक और उचित कैल्सीनेशन प्रक्रिया का उपयोग करके, घटक सजातीय होते हैं और उनमें कोई कठोर समूह नहीं होता है। एकल पेरोव्स्काइट चरण, माइक्रोन आकार के PZT 52 महीन पाउडर की उच्च सिंटरिंग गतिविधि। कोल्ड आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (सीआईपी) तकनीक द्वारा निर्मित, घनत्व सिंटरिंग 800 डिग्री सेल्सियस पर प्राप्त किया जा सकता है, और इसका सापेक्ष घनत्व 98% तक पहुंच जाता है।

PZT की गुणवत्ता पर प्रभाव पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क तत्व उत्पादों में मुख्य रूप से दो पहलू शामिल हैं: सबसे पहले, पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक की सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान सीसे के वाष्पीकरण के कारण उत्पादों के प्रदर्शन को कम करने के लिए घटकों को सटीक स्टोइकोमेट्री से भटकना पड़ता है; दूसरी ओर, यह घटकों में Zr/Ti को संदर्भित करता है। उतार-चढ़ाव पीजेडटी उत्पाद प्रदर्शन की स्थिरता को प्रभावित करता है। लीड वाष्पीकरण को आम तौर पर पीजेडटी सिरेमिक के उच्च सिंटरिंग तापमान के कारण माना जाता है, लीड वाष्पीकरण के उच्च तापमान वातावरण में लीड ऑक्साइड में अपेक्षाकृत उच्च संतृप्त वाष्प दबाव होता है, संतृप्त वाष्प दबाव जितना अधिक होता है। सीसा अधिक आसानी से वाष्पित हो जाता है, और जैसे-जैसे Zr/Ti बढ़ता है, PZT पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का सिंटरिंग तापमान बढ़ता है, लेड ऑक्साइड का संतृप्त वाष्प दबाव धीरे-धीरे बढ़ता है, और सीसा हानि अधिक गंभीर हो जाती है, इसलिए उच्च Zr/Ti पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक वाले PZT को सिंटर करना अधिक कठिन होता है, सिंटरिंग के दौरान बहुत कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव के कारण सीसा अस्थिर हो सकता है। पारंपरिक ठोस चरण विधि द्वारा तैयार की गई पीजेडटी सामग्री में कम सिंटरिंग गतिविधि होती है। सिंटरिंग तापमान आम तौर पर 1200 डिग्री सेल्सियस के आसपास होता है, जिससे बड़ी मात्रा में सीसे का वाष्पीकरण करना आसान होता है, और उत्पाद का प्रदर्शन अधिक नहीं होता है। इसलिए, ठोस चरण विधि द्वारा तैयार किया गया PZT उत्पाद प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है। वर्तमान में, सीसा वाष्पीकरण के लिए देश और विदेश में सामग्री शोधकर्ताओं द्वारा उठाए गए मुख्य उपाय इस प्रकार हैं: सबसे पहले, पाउडर संश्लेषण में अत्यधिक सीसा जोड़ा जाता है। सिंटरिंग के प्रारंभिक चरण में तरल चरण का निर्माण होता है, जो अभिकारकों के संपर्क क्षेत्र को बढ़ा सकता है, जिरकोनियम, टाइटेनियम और डोपेंट की प्रसार दर को तेज करके उत्पाद की एकरूपता में सुधार कर सकता है; गठन तरल चरण भी विघटन और वर्षा को तेज कर सकता है। प्रसार आंदोलन कणों की व्यवस्था और करीबी पैकिंग की सुविधा प्रदान करता है। जो उत्पाद के घनत्व को तेज करता है। हालांकि, जब जोड़ा गया सीसा की मात्रा बहुत अधिक होती है, तो अत्यधिक सीसा एक तरफ अनाज की सीमा पर जमा हो जाएगा, जिससे उत्पाद का प्रदर्शन कम हो जाएगा। दूसरी ओर, यह आसानी से टाइटेनियम की स्थानीय सांद्रता का कारण बनेगा पीज़ोस डिस्क क्रिस्टल घटक बहुत अधिक है, जो तरल चरण लेड ऑक्साइड में TiO2 की घुलनशीलता के कारण है। यह ZrO2 की घुलनशीलता से बड़ा है, इस प्रकार सिंटरिंग के बाद PZT उत्पाद की स्थानीय टाइटेनियम सामग्री अधिक हो जाती है, विशेष रूप से अनाज सीमा पर, जिससे सूक्ष्म संरचना की एकरूपता प्रभावित होती है और उत्पाद का प्रदर्शन कम हो जाता है। अतिरिक्त सीसा मिलाने से पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक घटकों के यांत्रिक गुणों पर भी असर पड़ता है: जब उत्पाद में सीसा की अधिकता होती है, तो फ्रैक्चर मोड ट्रांसग्रेनुलर फ्रैक्चर होता है; सीसे की कमी अनाज सीमा फ्रैक्चर है।

दूसरा, उत्पाद की सिंटरिंग प्रक्रिया में, सीसे के वाष्पीकरण तंत्र के अनुसार, एक उचित सिंटरिंग प्रणाली और विशेष उपाय अपनाए जाते हैं। इसका उपयोग व्यापक रूप से सिंटरिंग वातावरण शीट को जोड़ने और डबल-लेयर बिस्मथ तकनीक का उपयोग करके सिंटर में करने के लिए किया जाता है, और सिंटरिंग वातावरण को ऑक्सीकरण वातावरण के रूप में नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इससे सीसे का वाष्पीकरण कम होगा और उत्पाद को काला होने से रोका जा सकेगा। घटते वातावरण में, Ti4+ को मूल Ti3+ द्वारा आसानी से काला बनाया जा सकता है।

तीसरा है उचित मात्रा में डोपेंट मिलाना। डोपिंग से एक ओर सीसा का वाष्पीकरण कम हो जाता है और दूसरी ओर PZT लेखों के प्रदर्शन में सुधार होता है। चौथा उच्च-गतिविधि PZT पाउडर के संश्लेषण का आगे अध्ययन करना है, ताकि PZT पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सीसे के वाष्पीकरण तापमान सीमा से कम तापमान पर घनत्व और सिंटरिंग प्राप्त कर सके। इसके अलावा, सीसे के वाष्पीकरण के तंत्र का और अध्ययन किया जाना बाकी है।

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