uvjeti sinteriranja piezoelektrične keramike(2)

 Učinak temperature prije pečenja. Kada temperatura kalcinacije od piezo keramičkih kristala je malo, veličina čestica je dobra, ali razlika je mala, nakupljanje u zelenom tijelu nije čvrsto, a kontaktne točke nisu velike, što je nepovoljno. Kada je temperatura kalcinacije visoka, veličina čestica je gruba, aktivnost je slaba, a snaga sinteriranja mala. Osim toga, neprikladna temperatura kalcinacije će povećati slobodni oksid keramičkog materijala, što uzrokuje isparavanje velike količine PbO, što rezultira povećanjem temperature sinteriranja. Samo uz prikladnu temperaturu prije pečenja, porculanski materijal ima i aktivnu i široku raspodjelu veličine čestica, ima mnogo kontaktnih točaka taloženja i visoku gustoću nakon sinteriranja. Stoga je odabir točne temperature prije pečenja ključni faktor u postizanju dobrog sinteriranja. (5) Utjecaj svojstava porculana i gustoće kalupljenja je da fino mljeveni porculan ima finu veličinu zrna, veliku aktivnost i veliku snagu sinteriranja; veličina čestica piezoelektrični stupac piezoelektrična keramika je širok, a zbijeni dijelovi u formiranim prazninama su manji, a dijelovi praznine su što je više moguće. Jednoliko zgušnjavanje je korisno za poboljšanje gustoće iona i ujednačenosti gustoće keramike tijekom sinteriranja.

 Utjecaj uvjeta sinteriranja. Stupanj savršenstva sinteriranja čvrste faze ovisi uglavnom o temperaturi sinteriranja i vremenu držanja u uvjetima sinteriranja. Povećanje temperature sinteriranja povećat će kapacitet difuzije iona i ubrzati proces sinteriranja. Međutim, ako je temperatura previsoka, doći će do deformacije veze piezo keramičkih dijelova, sekundarnog rasta zrna zbog smanjenja gustoće, gubitka olova i degradacije performansi. Ako je temperatura preniska, doći će do fenomena visoke poroznosti, niske gustoće i loših električnih svojstava. Vrijeme držanja važan je uvjet da se osigura da temperatura svakog dijela PZT piezoelektrični keramički cilindar je ujednačen tijekom procesa sinteriranja i da se kristal zgusne u keramiku. Duljina vremena držanja ima određeni utjecaj na veličinu i ujednačenost zrna. (7) Učinak atmosfere sinteriranja.

Atmosfera sinteriranja Pzt keramički disk odnosi se na atmosferu u peći i unutar lončića tijekom procesa sinteriranja. Opća atmosfera dijeli se na tri tipa: oksidacijska, redukcijska i neutralna. Njegova uloga je formiranje zaštitnog okruženja za sinteriranje kako bi se kontrolirala reakcija čvrste faze i formirala željena struktura tkiva. Općenito, keramičku komponentu na bazi PZT-a treba sinterirati u oksidirajućoj atmosferi jer će redukcijska atmosfera metalizirati metalni oksid i smanjiti valentni ion, čime se smanjuje izolacijski otpor keramičkog elementa, povećava tg δ i pogoršava učinak. Sinteriranje se provodi na zraku kako bi se stvorila oksidacijska atmosfera. Visokotemperaturna peć u kojoj se kao grijaći element koristi ugljična šipka od silicija općenito je slaba oksidacijska atmosfera. Sinteriranje pod kombiniranim uvjetima ta dva u osnovi osigurava da porculan piezo cilindri s visokim prahom nisu smanjeni. U formulaciju se dodaju La2O3, Bi2O3, Nb2O5, Ta2O3, Sb2O3 i drugi oksidi. U vrijeme sinteriranja treba obratiti pozornost na problem nedostatka kisika. Nakon spaljivanja, piezoelektrična svojstva proizvoda nakon spaljivanja značajno će se poboljšati. Plastično oblikovani obrasci dugo se čuvaju na zraku s visokom vlagom, te će adsorbirati ione karbonata, nitrata, klorida ili hidroksida, što ne pogoduje kontaktu keramičkih čestica i otežava sinteriranje. Stoga treba kontrolirati uvjete i vrijeme skladištenja plastične praznine.

Učinak isparavanja PbO meke PZT piezokeramike u sinteriranju je da je udio PbO u PZT keramici velik, a talište PbO je nisko, što je hlapljivo tijekom sinteriranja, posebno za visoku formulu Zr/Ti. Tlak pare PbO je povećan i isparavanje je ozbiljnije. Isparavanje PbO odstupit će od stehiometrijskog omjera, povećavajući poteškoće sinteriranja u porculan i ne uspijevajući postići svojstva materijala dizajna.