Influenza della microstruttura e delle proprietà piezoelettriche dei materiali PZT

La temperatura della volatilizzazione dell'ossido di piombo sintetizzato idrotermicamente La polvere piezoceramica PZT è 944,71°C e la temperatura di reazione tra le particelle è 811,26°C; la temperatura di reazione tra le particelle di polvere sintetica PZT in fase solida è 1243,47 ° C e la temperatura di volatilizzazione dell'ossido di piombo è 1212,29 ° C; La temperatura eutettica più bassa del sistema PZT è 838°C. Si può vedere che è necessario adottare misure di processo ragionevoli in base al meccanismo di volatilizzazione del piombo e che il metodo di preparazione della polvere PZT mira a ridurre la volatilizzazione del piombo e migliorare le prestazioni dei prodotti PZT. Gli studi hanno dimostrato che Zr/Ti è strettamente correlato alle prestazioni dei prodotti PZT. Attualmente, per lo studio dei materiali PZT, Zr/Ti è concentrato principalmente nella gamma dei materiali. Tuttavia, I dischi piezoelettrici Pzt si affidano esclusivamente a diversi Zr/Ti per migliorare le prestazioni dei prodotti PZT e non possono soddisfare i requisiti dei prodotti PZT nello stesso campo. È inoltre necessario migliorare le prestazioni del prodotto selezionando una quantità appropriata di droganti sulla base di Zr/Ti. Allo stesso tempo, l'influenza della fluttuazione di Zr/Ti sulla stabilità delle prestazioni dei prodotti PZT viene ridotta.

L'additivo può essere mutuamente solubile nel reticolo cristallino principale e può essere precipitato nel bordo del grano sotto forma di seconda fase. Quando la soluzione reciproca viene sciolta, la seconda fase precipita nel bordo del grano, il che influenza la forza di legame tra i grani o le prestazioni del bordo del grano. Gli effetti principali del doping comprendono la formazione di posti vacanti e l'inibizione della crescita del grano, la formazione di fase liquida e l'aumento della temperatura di sinterizzazione trasduttore tubolare piezoelettrico . Allo stesso tempo, in base al ruolo del drogante nella ceramica piezoelettrica PZT, può essere suddiviso in tre tipi. il drogaggio dell'accettore e quello ionico variabile sono il drogaggio composto. Nello studio sulla modifica del drogaggio delle ceramiche piezoelettriche PZT, La3+, Mn2+ e Nb5+ sono stati studiati in grandi quantità, che ha studiato l'effetto del Nb2O5 drogato sulla preparazione del materiale PZT65/35 mediante il metodo della fase solida. Si è scoperto che l'aggiunta di niobio promuoveva significativamente la densificazione e inibiva la crescita del grano; con l'aumento del contenuto di niobio e del contenuto di niobio. Il rafforzamento dell'azione elettrostatica del corpo superficiale rende il limite di solubilità nel materiale PZT di circa il 7%. Quando la quantità è inferiore a 7 ml%, l'ittrio e il reticolo cristallino della perovskite sono completamente mutuamente solubili. In questo momento, il prodotto è completamente in fase di perovskite, mostrando il donatore. quando la quantità è superiore al 7 ml%, il rutenio in eccesso reagirà con piombo o titanio, determinando la produzione di una seconda fase, come una fase fluorite, che abbassa le proprietà dielettriche e la piezoelettricità.

Sono stati studiati gli effetti del drogaggio al manganese sulla microstruttura e sulle proprietà piezoelettriche dei materiali PZT. È stato determinato lo stato di valenza del manganese nei materiali PZT. I risultati mostrano che il manganese esiste principalmente in Mn2+ e Mn3+ nei materiali PZT. In ceramica PZT. La 'solubilità' è di circa 1,5% in moli. Quando il contenuto di manganese è inferiore allo 0,5% in moli, Mn entrerà preferenzialmente nella posizione (Zr, Ti) nel reticolo cristallino tramite Mn2+ e Mn3+. Anche il materiale drogante al manganese rientra in questo intervallo di concentrazione. L'attività piezoelettrica dei materiali 'morbidi' e 'duri' ha diversi tipi di droganti, l'obiettivo della ricerca è migliorare le proprietà del prodotto trovando la giusta quantità di aggiunta per renderlo completamente solubile nel PZT trasduttori piezoelettrici polarizzati . Inoltre, l'attuale drogaggio della ricerca sulla modificazione è il drogaggio di oggetti che si concentra principalmente sul metodo in fase solida per preparare materiali PZT e il drogaggio con forma di fase solida di ossido, è difficile garantire l'uniformità dei componenti e una stechiometria accurata, come ottenere il drogaggio di fase sarà una delle future direzioni di ricerca della ceramica piezoelettrica PZT.