Masalah dengan bubuk keramik piezoelektrik PZT(1)

Keramik piezoelektrik PZT telah menjadi fokus perhatian dan penelitian sejak tahun 1960-an karena temperatur curie yang tinggi, piezoelektrik yang kuat, modifikasi doping yang mudah, dan stabilitas yang baik. Di bidang keramik piezoelektrik. Dalam proses preparasi keramik piezoelektrik PZT, sintesis serbuk PZT dan sintering densifikasi mempunyai pengaruh paling besar terhadap kualitas produk PZT. Serbuk PZT memiliki keunggulan ukuran partikel yang halus, luas permukaan spesifik yang besar dan reaktivitas yang tinggi. Hal ini dapat mengurangi suhu sintering, penguapan timbal, yang memastikan stoikiometri yang akurat, dan meningkatkan kinerja produk PZT. Oleh karena itu, pembuatan serbuk PZT ultrafine menjadi keramik piezoelektrik PZT yang menjadi fokus penelitian.

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak metode baru telah dikembangkan untuk penelitian pembuatan PZT ultra halus bahan keramik piezo . Metode fase padat meliputi metode radiasi gelombang mikro, metode kimia mekanis, metode sintering reaksi, dan sejenisnya selain metode fase padat konvensional. Metode fase cair memiliki keunggulan suhu sintesis yang rendah, peralatan sederhana, pengoperasian mudah, biaya rendah, dll., Yang telah digunakan untuk pembuatan bubuk PZT, seperti metode sol-gel, metode hidrotermal, metode pengendapan dan sejenisnya. Namun masih banyak kekurangan dalam preparasi dan kinerja keramik piezoelektrik PZT, antara lain aglomerasi serbuk, stoikiometri, dan sifat produk yang mudah menua. Aglomerasi serbuk: yang umumnya meliputi aglomerasi lunak dan aglomerasi keras. Aglomerasi lunak disebabkan oleh peningkatan dan interaksi gaya van der Waals, tarikan elektrostatis, dan gaya kapiler antar partikel seiring dengan mengecilnya ukuran partikel; aglomerasi keras disebabkan oleh ikatan hidrogen antara gugus OH yang terikat secara kimia [2OH H2O(g) + O2-] membentuk ikatan oksigen jembatan, dan ikatan oksigen jembatan antar partikel membentuk interaksi. Masalah aglomerasi Faktor terpenting dalam kinerja ultra-halus Bubuk Keramik Pzt juga sangat mempengaruhi kualitas produk PZT. Hal ini dikarenakan material PZT merupakan material yang fungsional. Persyaratan bahan dasar untuk serbuk sintetik adalah kemurnian tinggi, ultrahalus, distribusi partikel seragam, dispersibilitas yang baik, stoikiometri yang akurat, dan doping yang seragam. Selain itu, terjadinya aglomerasi. Sintesis bubuk PZT akan menyebabkan penurunan densitas curah dan morfologi yang tidak merata, serta akan menimbulkan sejumlah besar pori-pori yang mengakibatkan struktur mikro tidak merata, yang secara serius mempengaruhi sifat piezoelektrik dan termoelektrik produk PZT rendah. Oleh karena itu, mengurangi atau menghindari aglomerasi dalam sintesis bubuk PZT ultrahalus merupakan prasyarat untuk pembuatan keramik piezoelektrik PZT kinerja tinggi.