Bismut gelaagd piëzo-elektrisch keramiek

Het vinden van een piëzo-elektrisch keramisch materiaal dat vergelijkbaar is met PZT-keramiek zonder lood piëzo-elektrische platenkristal wordt een dringende behoefte op het gebied van elektronische materialen. Momenteel richt het onderzoek zich voornamelijk op twee hoofdcategorieën: bismuthoudend (B i2O2) piëzo-elektrisch keramiek en bismutnatriumtitanaat (NaxBix) (BNT) met perovskietstructuur. Elektrisch keramiek bestaat uit tweedimensionale perovskiet- en (Bi2O2)-lagen die afwisselend ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt en de speciale gelaagde structuur bepaalt de volgende kenmerken: lage diëlektrische constante, hoge curietemperatuur, elektromechanische koppelingscoëfficiënt, rechthoekige piëzo-sensor heeft een hoge soortelijke weerstand, lage verouderingssnelheid, grote diëlektrische doorslagsterkte en lage sintertemperatuur, enz. Deze kenmerken bepalen dat piëzo-keramiek bijzonder geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen en hoge frequenties, waardoor het probleem van PZT-piëzo-elektrische keramiek met hoge vermogensresonantie wordt opgelost. De bismuth-gelaagde piëzo-elektrische keramiek heeft echter zijn eigen nadelen: piëzo-elektrische elektriciteitsopwekking is dat het dwangveld (E c) te hoog is, wat niet bevorderlijk is voor polarisatie; de andere piëzo-elektrische activiteit is laag. Om deze twee soorten gebreken te overwinnen, voornamelijk piëzo-oogstplaat wordt gebruikt voor polarisatie bij hoge temperaturen, omdat het coërcitieve veld afneemt bij toenemende temperatuur en dopingmodificatie, Li en andere 0,94TiO3 zich bij La, Nb voegen, het coërcitieve veld afneemt, de piëzo-elektrische activiteit aanzienlijk is verbeterd. Dit materiaal is geschikt voor de vervaardiging van piëzo-elektrische filters, oscillatoren, piëzo-elektrische resonatoren en dergelijke. Bovendien kunnen prestatieverbeteringen van de piëzo-platentransducer worden bereikt door procesverbeteringen zoals korrelgeoriënteerde techniek. die de anisotropie van met bismut beklede transistors vergroten. Bismutnatriumtitanaat TiO3 (BNT) is ook de hotspot van loodvrij keramiek. Het werd voor het eerst ontdekt in 1960 en heeft een perovskietstructuur. Hetzelfde natriumbismuttitanaat heeft ook een lage piëzo-elektrische activiteit, een groot dwangveld, enzovoort. Momenteel wordt bismuttitanaat-natrium voornamelijk gemodificeerd door verschillende doteerstoffen met perovskietstructuur toe te voegen. Wang (B i0. 5N a0. 5) werd toegevoegd aan de materiaalfractie van 0,5% CeO2 en 0,75% La2O3 door conventioneel sinteren en ontdekte dat de piëzo-elektrische keramiek. Piëzo-elektrische buizen voor micro-actuator verbeterden de eigenschappen van d33 bij 1 kHz z-resonantiefrequentie. Diëlektrisch verlies tan δ = 2,0%, door röntgendiffractie bleek dat CeO2 en La2O3 tijdens het sinteren in het kristalrooster verspreid waren, dit heeft geen invloed op de prestaties van het piëzo-keramiek. BaTiO3 is het eerste materiaal dat loodvrij piëzo-elektrisch keramiek heeft gevonden.