Vijesti

Vi ste ovdje: Dom / Vijesti / Osnove piezoelektrične keramike / Problemi s PZT piezoelektričnim keramičkim prahom (2)

Problemi s PZT piezoelektričnim keramičkim prahom (2)

Pregleda: 18 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 14.10.2018. Izvor: stranica

Raspitajte se

Prvi je odvajanje procesa nukleacije i rasta, koji potiče nukleaciju i kontrolira rast, kako bi se osiguralo da je stopa nukleacije veća od stope rasta, odnosno osigurava da Prekursor piezo keramičkog praha PZT materijala nastaje pod velikim stupnjem superhlađenja ili visoke supersaturacije. Drugo, prevencija aglomeracije PZT praha uključuje kako spriječiti aglomeraciju tijekom pripreme praha. 1. Odabir razumnih reakcijskih uvjeta (kao što su pH, reakcijska koncentracija i temperatura; 2. Sinteza praha, proces sušenja i posebna obrada, uključujući nisku površinsku napetost tijekom sinteze praha, tako da se mogu dobiti kompaktni prahovi s manje aglomeracije; posebni postupci sušenja koriste se u procesu sušenja, uglavnom sušenje zamrzavanjem, superkritično sušenje i sušenje daleko infracrveno, itd. Osnovno načelo je eliminirati sučelje plin-tekućina s velikim površinska napetost, ili da se čestice učvrste i ne približe jedna drugoj, na primjer, liofilizacija je upotreba niske temperature i negativnog tlaka za sublimaciju sirovog tekućeg medija smrznutog u čvrstu fazu pod negativnim tlakom zbog Čestice krute faze su smrznute u sirovom tekućem mediju, a nema sučelja plin-tekućina s velikom površinskom napetosti u kapilari između čestica, čime se izbjegava ozbiljan problem aglomeracije. uzrokovana tekućim mostom.

Odabirom najboljih uvjeta kalcinacije ili posebnih procesa, poput upotrebe mikrovalnog grijanja bez prijenosa topline, visoke energetske učinkovitosti i drugih karakteristika za zamjenu tradicionalne visokotemperaturne električne peći, dobiveno je jednokomponentno PZT vruće tijelo na 600°C. Metode piezoelektrični element pretvornika za uklanjanje aglomeracije nakon formiranja skupine su: taloženje ili sedimentacija, mljevenje i ultrazvučna obrada i dispergant, i slično. Na primjer, Wang Xicheng koristi metalne alkokside i nitrate kao sirovine za strogu kontrolu uvjeta suprecipitacije, pranja i disperzije. Korištenjem tehnologije sušenja smrzavanjem i razumnog procesa kalcinacije, komponente su homogene i nemaju čvrste aglomerate. Jedna perovskitna faza, visoka aktivnost sinteriranja finog praha PZT 52 mikronske veličine. Formirano tehnologijom hladnog izostatičkog prešanja (CIP), denzifikacijsko sinteriranje može se postići na 800°C, a njegova relativna gustoća doseže 98%.

Utjecaj na kvalitetu PZT-a proizvodi s elementima piezoelektričnog diska uglavnom uključuju dva aspekta: Prvo, isparavanje olova tijekom procesa sinteriranja PZT piezoelektrične keramike uzrokuje odstupanje komponenti od točne stehiometrije kako bi se smanjila učinkovitost proizvoda; s druge strane, odnosi se na Zr/Ti u komponentama. Fluktuacije utječu na stabilnost performansi PZT proizvoda. Općenito se smatra da je isparavanje olova posljedica više temperature sinteriranja PZT keramike, olovni oksid ima relativno visok tlak zasićene pare u okruženju visoke temperature isparavanja olova, što je viši tlak zasićene pare. Što se olovo lakše isparava, a kako se Zr/Ti povećava, temperatura sinteriranja PZT piezoelektrične keramike se povećava, tlak zasićene pare olovnog oksida postupno raste, a gubitak olova postaje ozbiljniji, pa je PZT s visokim Zr/Ti piezoelektričnom keramikom teže sinterirati, prenizak parcijalni tlak kisika tijekom sinteriranja može uzrokovati ispariti. PZT materijal pripremljen tradicionalnom metodom čvrste faze ima nisku aktivnost sinteriranja. Temperatura sinteriranja je općenito oko 1200°C, što je lako uzrokovati isparavanje velike količine olova, a performanse proizvoda nisu visoke. Stoga je PZT proizvod pripremljen metodom čvrste faze teško zadovoljiti zahtjeve izvedbe. Trenutačno, glavne mjere koje poduzimaju istraživači materijala u zemlji i inozemstvu za isparavanje olova su sljedeće: Prvo, prekomjerno olovo se dodaje u sintezu praha. u početnoj fazi sinteriranja nastaje zbog stvaranja tekuće faze, koja može povećati kontaktnu površinu reaktanata, ubrzavajući brzinu difuzije cirkonija, titana i dodataka poboljšavajući ujednačenost proizvoda; formirana tekuća faza također može ubrzati otapanje i taloženje. Pokret difuzije olakšava raspored i tijesno pakiranje čestica. što ubrzava zgušnjavanje proizvoda. Međutim, kada je količina dodanog olova prevelika, prekomjerno olovo će se taložiti na granici zrna s jedne strane, što će smanjiti učinak proizvoda. S druge strane, lako će uzrokovati lokalnu koncentraciju titana u kristalna komponenta piezo diskova previsoka, što je posljedica topljivosti TiO2 u olovnom oksidu tekuće faze. Veći je od topljivosti ZrO2, što uzrokuje visok lokalni sadržaj titana u PZT proizvodu nakon sinteriranja, posebno na granici zrna, čime utječe na jednolikost mikrostrukture i smanjuje učinkovitost proizvoda. Dodavanje viška olova također utječe na mehanička svojstva PZT piezoelektričnih keramičkih komponenti: kada proizvod ima prekomjerni višak olova, način loma je transgranularni lom; nedostatak olova je lom granice zrna.

Drugo, u procesu sinteriranja proizvoda, u skladu s mehanizmom isparavanja olova, usvaja se razuman sustav sinteriranja i posebne mjere. Naširoko se koristi za dodavanje sloja atmosfere sinteriranja i za sinteriranje pomoću tehnike dvostrukog sloja bizmuta, te za kontrolu atmosfere sinteriranja da bude oksidacijska atmosfera. To će smanjiti isparavanje olova i spriječiti da proizvod pocrni. U redukcijskoj atmosferi, Ti4+ se lako pretvara u crnu pomoću izvornog Ti3+.

Treći je dodavanje odgovarajuće količine dopanata. Dopiranje s jedne strane smanjuje isparavanje olova, a s druge strane poboljšava učinkovitost PZT artikala. Četvrto je daljnje proučavanje sinteze visokoaktivnog PZT praha, tako da PZT piezoelektrična keramika može postići zgušnjavanje i sinteriranje na temperaturi nižoj od temperaturnog raspona isparavanja olova. Osim toga, mehanizam isparavanja olova ostaje za daljnje proučavanje.