7 stvari koje biste trebali znati prije nego što se upustite u piezoelektričnu keramiku

Piezoelektrična keramika ima svoje nedostatke: prvo, koercitivno polje (Ec) je previsoko， prvo nije pogodno za polarizaciju; drugi od piezokeramičkih kristala je niska piezoelektrična aktivnost i niska otpornost. Kako bi se prevladala ova dva nedostatka, glavna upotreba piezokeramičkih kristala PZT materijala je visokotemperaturna polarizacija, budući da se koercitivno polje smanjuje s porastom temperature i modifikacijom dopinga. Tadashi Takenaka je za postizanje visoke impedancije, Nb5 + i V5 + su dopirani s Bi4Ti3O12 (BIT). Rezultati pokazuju da gustoće BITN (Bi4Ti3 - xNbxO12) i BITV (Bi4Ti3 - xVxO12) dosežu više od 95% teoretskih. Otpornost BIT-a je 1010 ~ 1011 Ψ cm, dok su BITN i BITV oko 1013 ~ 1014 Ψcm; Tc 650 C, k33 0,39. Osim toga, skupina Bi3TiTaO9 (BTT) također je dopirana s Qm čak do 13.500. Ova svojstva određuju keramiku sloja bizmuta koja je prikladna za visokofrekventne elektroničke piezo senzore, oscilatore i filtre. Lian Zhang je dodao Bi 2 Ti 3 O 12 da formira slojeviti sloj Nb 2 O 5 i proučavao svojstva keramike na niskoj temperaturi sinteriranjem na x = 0,02~0,20. Rezultati pokazuju da gustoća svih uzoraka doseže 95% teorijske vrijednosti i da se ne proizvodi druga faza. Dopiranje Nb5 + smanjuje veličinu zrna i ograničava anizotropni rast. Pri x = 0,08 i 0,11, najbolja svojstva frekvencije piezo rezonancije Pzt su visoki kp (0,36; 0,35), d33 (19,18PC / N), Qm2 348-2492, tan δ2.3.2.2%, ε / ε0 (181; 199) i piezoelektrična keramika bez olova s struktura perovskita ima veliki d33> 300PC/N koji je u odnosu na piezoelektričnu keramiku bez olova i prikladni su za upotrebu kao za upravljačke programe i uređaje velike snage. Međutim, vibracija piezo pretvornika ima nedostatke niske curiejeve temperature, velikog koercitivnog polja i niske relativne gustoće, što ograničava njegovu primjenu. Program LEAF u Europi od 2001. do 2004. zahtijeva postupno uklanjanje olova i teških metala od 1. srpnja 2006., s naglaskom na (Li, Na) NbO3 (LNN) i (K, Na) NbO3 (KNN) u programu LEAF. Trenutno je priprema LNN i KNN još uvijek vrlo teška, posebno u smislu gustoće od 4%. Erling Ringgaard izvijestio je da dopiranje Mg2+, Ca2+, Sr2+ može povećati gustoću sinteriranja; korištenjem finog mljevenja za proizvodnju nano-praha, relativne gustoće od 99,1% ~ 99,4% pripremljene metodom sinteriranja kovanja. Uz perovskitnu piezoelektričnu keramiku tipa ANbO3, natrijev bizmut titanat (Bi0.5N a0.5) TiO3 piezoelektrična keramika (naziva se BN T) također je trenutna žarišta istraživanja piezoelektrične keramike bez olova. Prvi put je otkriven 1960. godine i ima strukturu perovskita. Isti natrijev bizmut titanat također ima nisku piezoelektričnu aktivnost, veliko koercitivno polje i tako dalje. Trenutačno se natrijev bizmut-titanat modificira uglavnom dodavanjem različitih perovskitnih strukturnih dopanta.