uvjeti sinteriranja piezoelektrične keramike

Određivanje uvjeta sinteriranja:

Da bismo odredili uvjete sinteriranja, trebali bismo obratiti pozornost na odnos između dva aspekta: jedan je odnos između uvjeta sinteriranja i mikrostrukture i svojstava porculana; drugi je odnos između uvjeta sinteriranja i oblika i veličine uzorka. Slijedi opis PZT materijal piezoelektrična keramika temperature sinteriranja je keramička komponenta na bazi PZT-a, koja uglavnom ovisi o kemijskom sastavu formulacije, a to su veličina zrna keramike, oblik i veličina zelenog tijela, metoda kalupljenja, brzina zagrijavanja i vrijeme držanja. Najbolje pečenje općenito se određuje mjerenjem skupljanja, gustoće, mikrostrukture i električnih svojstava komponenata pri različitim temperaturama sinteriranja tijekom probnog pečenja. Općenito govoreći, piezo keramiku sa širokim rasponom temperature sinteriranja (±30 °C) treba sinterirati na gornjoj granici temperature sinteriranja, ali vrijeme držanja ne smije biti predugo; temperaturni raspon sinteriranja je uzak (±10 °C) za porculan. Donja granična temperatura je sinterirana; a vrijeme držanja može se odgovarajuće produžiti. (2) Brzina zagrijavanja i vrijeme zadržavanja: kada je brzina zagrijavanja velika (oko 300 °C/h), temperatura sinteriranja trebala bi biti gornja granica, vrijeme zadržavanja ne bi trebalo produžiti; kada je brzina zagrijavanja mala (oko 200 °C/h), sinteriranje. Temperatura bi trebala biti niža od donje granice, a vrijeme zadržavanja može se odgovarajuće produžiti. S obzirom na činjenicu da je PbO hlapljiv na visokim temperaturama, male veličine jednostavnih oblika su brže i kratkotrajnije (≤1h). Međutim, za velike i složene oblike, temperaturu treba usporiti i vrijeme držanja treba produljiti, a brtvljenje i sinteriranje treba nastojati da se proizvod ravnomjerno sinterira i izbjegne gubitak olova. (3) Brzina hlađenja i metoda hlađenja: Brzina hlađenja i metoda hlađenja uglavnom ovise o obliku i veličini slijepog uzorka i strukturi peći za sinteriranje. Općenito, mali i srednji obrasci mogu se hladiti prirodnim hlađenjem u peći. Male praznine jednostavnog oblika, kako bi se pročistilo zrno, izbjeglo smanjenje crnjenja, što može lagano otvoriti vrata peći i ohladiti zrakom;osjetljiva piezoelektrična keramika također usvaja metodu hlađenja zrakom i brzog hlađenja, a zatim provodi prirodno hlađenje s peći ispod 850 °C. Veliki obrasci složenih oblika općenito se kontroliraju da se ohlade brzinom hlađenja od 100 °C / h kako bi se izbjeglo deformacijsko pucanje.

(1) Priprema prije sinteriranja:

1) Inspekcija: 1 grijaće tijelo peći za sinteriranje dobro ili loše, položaj termoelementa, ravnoteža struje i napona, performanse izolacije i drugi uvjeti peći; 2 sinterirana vatrostalna dijela, kao što je cjelovitost cakline i poklopca, stupanj apsorpcije olova, dobar ili loš. Pričekajte.

2) Montaža i hranjenje, peć treba nježno i nježno gurnuti kako bi se izbjeglo slaganje praznine. 

Podesite program sinteriranja. Sukladno uvjetima sinteriranja zadanim procesom, na regulatoru temperature postavlja se program sinteriranja, a sinteriranje se vrši električnim zagrijavanjem.

(3) Redovito promatrajte, podešavajte i bilježite radne uvjete peći za sinteriranje te opetovano provjeravajte, mjerite i ispravljajte temperaturu kako biste spriječili temperaturna odstupanja blizu optimalne temperature sinteriranja i vremena zadržavanja.

(4) Nakon završetka očuvanja topline, isključite napajanje, ohladite prirodnim putem ili drugim metodama hlađenja. Može se peći ispod 200 C.

Ocjenjivanje kvalitete sinteriranja:

Osim određivanja gustoće, električnih svojstava i mikrostrukture, proizvodnja piezo keramička bimorfna piezoelektrična keramika može se procijeniti jednostavnijom i izravnijom vizualnom prosudbom. Prema ovoj metodi prosudbe, porculan preferirane sinterirane kvalitete trebao bi imati sljedeće karakteristike:

boja na sobnoj temperaturi: jednolika i sjajna;

fenomen spajanja: komadići porculana su malo povezani, ali se lako odvajaju; 3 stopa skupljanja oko 12%;

difuzija tinte: nema prodiranja tinte, nema difuzije; 5 zvuk: prilikom udarca čuje se oštar metalni zvuk; 6 mehanička čvrstoća: visoka čvrstoća, nije lako slomiti;

stanje presjeka: jednolično, gusto, bez pora, ljuska je poput školjke, sjajna u istoj peći, porculan u istom lončiću, gore navedene karakteristike su u osnovi iste, nema značajne razlike. Glavni čimbenici koji utječu na sinteriranje. Utjecaj sirovina je da različite sirovine različitih specifikacija i stupnjeva sadrže različite vrste i količine nečistoća. Djelatnosti različitog podrijetla i serija piezoelektrični ultrazvučni pretvarači također su različiti, a uvjeti sinteriranja također će se promijeniti u skladu s tim. (2) Utjecaj omjera cirkonij-titan (Zr/Ti) s povećanjem Zr/Ti dovodi do povećanja temperature sinteriranja, pa je čak i teško sinterirati. (3) Utjecaj aditiva. Aditivi koji utječu na sinteriranje uglavnom imaju sljedeće kategorije:

1 'Meki' aditiv (kao što je La3+, Nb5+, itd.) koji stvara defekte A-mjesta. Povoljno za difuziju iona, raspon temperature sinteriranja je proširen, a brzina sinteriranja povećana.

2 'tvrdi' aditivi koji stvaraju prazna O (kao što su Na+, Fe3+, Sc3+, itd.). Skupljanje rešetke ne pogoduje difuziji iona i teško ga je sinterirati.

3 mali radijus ekvivalentna supstitucija supstitucije iona na mjestu A (kao što je Sr2+, itd.). Bit A je olabavljen, rešetka je iskrivljena kako bi se olakšala difuzija iona i lako se sinterira.

4 Nastaje aditiv tekuće faze (kao što je SiO2, Bi2O3, itd.). U dugoj tekućoj fazi u zelenom tijelu, ioni se lako difundiraju, što može sniziti temperaturu sinteriranja, što može ograničiti aditive za segregaciju granica zrna (kao što su Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni3+, itd.). Dio aditiva je kruto otopljen u piezo diskovi piezokeramički pretvornik kristal za modificiranje; dio je kondenziran na granici zrna, ograničavajući rast zrna, što rezultira mikrokristalnom strukturom visoke gustoće, poboljšavajući elektromehanička svojstva porculanskog komada, a posebno poboljšavajući mehaničku čvrstoću.