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焼結条件の決定:
焼結条件を決定するには、2 つの側面の関係に注意を払う必要があります。1 つは焼結条件と磁器の微細構造および特性との関係です。もう 1 つは、焼結条件とブランクの形状およびサイズとの関係です。以下に説明します。 焼結温度のPZT材料圧電セラミックス はPZTベースのセラミック成分であり、主に配合物の化学組成に依存します。それらはセラミックの粒径、グリーンボディの形状とサイズ、成形方法、加熱速度、保持時間です。最良の焼成は通常、試焼中にさまざまな焼結温度でコンポーネントの収縮、密度、微細構造、および電気的特性を測定することによって決定されます。一般的に、焼結温度範囲が広い（±30 °C）ピエゾセラミックスは、焼結温度の上限で焼結する必要がありますが、保持時間は長すぎないようにする必要があります。磁器の場合、焼結温度範囲は狭い (±10 °C)。下限温度は焼結です。保持時間は適切に延長することができます。 (2) 加熱速度と保持時間: 加熱速度が速い (約 300 °C/h) 場合、焼結温度は上限にすべきであり、保持時間を延長すべきではありません。加熱速度が遅い場合（約 200 °C/h）、焼結温度は下限値より低くなければならず、保持時間を適切に延長することができます。 PbO は高温で揮発性であるという事実を考慮すると、単純な形状の小型ブランクの方が迅速かつ短時間 (1 時間以下) で使用できます。ただし、大きく複雑な形状の場合は、温度を下げて保持時間を延長し、製品が均一に焼結され、鉛の損失を避けるために封止と焼結に努める必要があります。 (3) 冷却速度と冷却方法: 冷却速度と冷却方法は、主にブランクの形状とサイズ、および焼結炉の構造に依存します。一般に、中小型のブランクは炉内の自然冷却で冷却できます。シンプルな形状の小さなブランクは、結晶粒を精製するために、黒化を減らすことを避け、炉のドアをわずかに開けて空冷することができます。繊細な圧電セラミックス も空冷と急冷の方法を採用し、850℃以下の炉で自然冷却します。複雑な形状の大型ブランクは、変形割れを避けるため、冷却速度100℃/hで冷却するのが一般的です。
(1)焼結前の準備：
1) 検査: 1 焼結炉加熱体の良否、熱電対の位置、電流と電圧のバランス、絶縁性能およびその他の炉の状態。 2 焼結耐火物部品、エナメルとカバーの完全性、鉛の吸収の程度、良いか悪いかなど。
2) 取り付けと供給は、ブランクの積み重ねを避けるために、炉を静かにゆっくりと押す必要があります。
焼結プログラムを設定します。プロセスで指定された焼結条件に従い、温度調節器に焼結プログラムを設定し、通電加熱により焼結を行います。
(3) 焼結炉の運転条件を定期的に観察、調整、記録し、温度の確認、測定、補正を繰り返し、最適な焼結温度および保持時間付近の温度の偏りを防止する。
(4) 保温終了後は電源を切り、自然冷却またはその他の冷却方法により冷却してください。 200℃以下で焼成可能です。
焼結の品質を判断する:
密度、電気的特性、微細構造を決定することに加えて、 圧電セラミックスバイモルフ 圧電セラミックスを、より簡単かつ直接的な目視判断で判定することができます。この判定方法によれば、好ましい焼結品質の磁器は次のような特性を備えている必要があります。
室温での色: 均一で光沢のある;
結合現象：磁器片はわずかに結合していますが、簡単に分離できます。 3 収縮率約12%。
インクの拡散: インクの浸透も拡散もありません。 5音：叩くとカリカリとした金属音がします。 6 機械的強度: 高強度、壊れにくい。
断面状態：均一、緻密、細孔なし、シェルはシェル状、同じ炉内で光沢がある、同じるつぼ内の磁器、上記の特性は基本的に同じで、大きな違いはありません。焼結に影響を与える主な要因。原材料の影響とは、仕様やグレードの異なる原材料に含まれる不純物の種類や量が異なることです。さまざまな起源とバッチの活動 圧電超音波トランスデューサ も異なり、それに応じて焼結条件も変わります。 (2) ジルコニウムとチタンの比 (Zr/Ti) の影響により、Zr/Ti が増加すると焼結温度が上昇し、焼結が困難になります。 (3) 添加剤の影響。焼結に影響を与える添加剤には主に次のカテゴリがあります。
1 A サイト欠陥を生成する「ソフト」添加剤 (La3+、Nb5+ など)。イオン拡散が起こりやすくなり、焼結温度範囲が広がり、焼結速度が向上します。
2 O 空孔を生成する「ハード」添加剤 (Na+、Fe3+、Sc3+ など)。格子の収縮はイオンの拡散を促進せず、焼結が困難になります。
3 A サイトイオンの置換の小さい半径の等価置換 (Sr2+ など)。 Aビットが緩み、格子が歪むことでイオン拡散が促進され、焼結しやすくなります。
4 液相添加剤 (SiO2、Bi2O3 など) が形成されます。グリーンボディ内の長い液相では、イオンが容易に拡散するため、焼結温度が低下し、粒界偏析添加剤 (Fe3+、Al3+、Cr3+、Ni3+ など) を制限できます。添加剤の一部が固溶しています。 ピエゾディスク 修正するピエゾセラミックトランスデューサクリスタル。一部が粒界に凝縮し、粒成長が制限され、高密度の微結晶構造が得られ、磁器片の電気機械特性が向上し、特に機械的強度が向上します。
