Pengaruh struktur mikro dan sifat piezoelektrik bahan PZT

Suhu pemeruapan oksida plumbum yang disintesis secara hidroterma Serbuk seramik piezo PZT ialah 944.71°C, dan suhu tindak balas antara zarah ialah 811.26°C; suhu tindak balas antara zarah serbuk PZT sintetik fasa pepejal ialah 1243.47 ° C, dan suhu pemeruapan oksida plumbum ialah 1212.29 ° C; Suhu eutektik paling rendah bagi sistem PZT ialah 838°C. Dapat dilihat bahawa langkah-langkah proses yang munasabah mesti diambil mengikut mekanisme volatilisasi plumbum dan kaedah penyediaan serbuk PZT adalah untuk mengurangkan volatilisasi plumbum dan meningkatkan prestasi produk PZT. Kajian telah menunjukkan bahawa Zr/Ti berkait rapat dengan prestasi produk PZT. Pada masa ini, untuk kajian bahan PZT, Zr/Ti terutamanya tertumpu dalam julat bahan. Walau bagaimanapun, Cakera piezoelektrik Pzt bergantung semata-mata pada Zr/Ti yang berbeza untuk meningkatkan prestasi produk PZT tidak dapat memenuhi keperluan produk PZT dalam bidang yang sama. Ia juga perlu untuk meningkatkan prestasi produk dengan memilih beberapa jumlah dopan yang sesuai berdasarkan Zr/Ti. Pada masa yang sama, pengaruh turun naik Zr/Ti terhadap kestabilan prestasi produk PZT dikurangkan.

Bahan tambahan boleh saling larut dalam kekisi kristal utama dan boleh dimendakkan dalam sempadan butiran dalam bentuk fasa kedua. Apabila larutan bersama dibubarkan, fasa kedua dimendakkan dalam sempadan butiran, yang menjejaskan daya ikatan antara butiran atau prestasi sempadan butiran. Kesan utama doping termasuk pembentukan kekosongan dan perencatan pertumbuhan bijirin, ia adalah pembentukan fasa cecair dan pengembangan suhu pensinteran transduser tiub piezoelektrik . Pada masa yang sama, mengikut peranan dopan dalam seramik piezoelektrik PZT, ia boleh dibahagikan kepada tiga jenis. doping akseptor dan ion berubah ialah doping sebatian. Dalam kajian pengubahsuaian doping seramik piezoelektrik PZT, La3+, Mn2+ dan Nb5+ telah dikaji dalam kuantiti yang banyak.yang mengkaji kesan Nb2O5 terdop ke atas penyediaan bahan PZT65/35 melalui kaedah fasa pepejal. Didapati bahawa penambahan niobium dengan ketara menggalakkan kepadatan dan menghalang pertumbuhan bijirin; dengan peningkatan kandungan niobium dan kandungan niobium.Pengukuhan tindakan elektrostatik badan permukaan menjadikan had keterlarutan dalam bahan PZT kira-kira 7 %. Apabila jumlahnya kurang daripada 7 ml%, yttrium dan kekisi kristal perovskit boleh larut sepenuhnya. Pada masa ini, produk itu sepenuhnya fasa perovskite, menunjukkan penderma. apabila jumlahnya lebih daripada 7 ml%, lebihan rutenium akan bertindak balas dengan plumbum atau titanium, mengakibatkan pengeluaran fasa kedua, seperti fasa fluorit, yang merendahkan sifat dielektrik dan piezoelektrik.

Kesan doping mangan ke atas struktur mikro dan sifat piezoelektrik bahan PZT telah disiasat. Keadaan valens mangan dalam bahan PZT ditentukan . Keputusan menunjukkan bahawa mangan wujud terutamanya dalam Mn2+ dan Mn3+ dalam bahan PZT. Dalam seramik PZT. 'Keterlarutan' adalah kira-kira 1.5 mol%. Apabila kandungan mangan kurang daripada 0.5 mol%, Mn lebih suka memasuki kedudukan (Zr, Ti) dalam kekisi kristal melalui Mn2+ dan Mn3+. Bahan doping mangan juga mempamerkan dalam julat kepekatan ini. Aktiviti piezoelektrik bahan 'lembut' dan 'keras' mempunyai jenis dopan yang berbeza, tumpuan penyelidikan adalah untuk meningkatkan sifat produk dengan mencari jumlah tambahan yang sesuai untuk menjadikannya larut sepenuhnya dalam PZT. transduser piezo terkutub . Di samping itu, doping semasa penyelidikan pengubahsuaian adalah objek doping terutamanya memberi tumpuan kepada kaedah fasa pepejal untuk menyediakan bahan PZT, dan doping dengan bentuk fasa pepejal oksida, sukar untuk memastikan keseragaman komponen dan stoikiometri yang tepat, bagaimana untuk mencapai doping fasa akan menjadi salah satu arahan penyelidikan masa depan seramik piezoelektrik PZT.