Påvirkning av mikrostruktur og piezoelektriske egenskaper til PZT-materialer

Temperaturen på blyoksid fordampning hydrotermisk syntetisert PZT piezokeramisk pulver er 944,71°C, og reaksjonstemperaturen mellom partiklene er 811,26°C; reaksjonstemperaturen mellom de syntetiske PZT-pulverpartiklene i fast fase er 1243,47 °C, og fordampningstemperaturen til blyoksid er 1212,29 °C; Den laveste eutektiske temperaturen til PZT-systemet er 838°C. Det kan sees at rimelige prosesstiltak må tas i henhold til fordampningsmekanismen til bly, og fremstillingsmetoden for PZT-pulver er å redusere blyfordampning og forbedre ytelsen til PZT-produkter. Studier har vist at Zr/Ti er nært knyttet til ytelsen til PZT-produkter. Foreløpig, for studiet av PZT-materialer, er Zr/Ti hovedsakelig konsentrert i materialet. Imidlertid Pzt piezoelektriske disker er utelukkende avhengige av forskjellige Zr/Ti for å forbedre ytelsen til PZT-produkter kan ikke oppfylle kravene til PZT-produkter i samme felt. Det er også nødvendig å forbedre produktets ytelse ved å velge en passende mengde tilsetningsstoffer på grunnlag av Zr/Ti. Samtidig reduseres påvirkningen av fluktuasjonen av Zr/Ti på ytelsesstabiliteten til PZT-produkter.

Tilsetningsstoffet kan være gjensidig løselig i hovedkrystallgitteret og kan utfelles i korngrensen i form av den andre fasen. Når den gjensidige løsningen er oppløst, utfelles den andre fasen i korngrensen, noe som påvirker bindekraften mellom kornene eller korngrenseytelsen. Hovedeffektene av doping inkluderer dannelse av ledige stillinger og hemming av kornvekst, det er dannelse av væskefase og utvidelse av sintringstemperaturen piezoelektrisk rørformet transduser . Samtidig, i henhold til rollen til dopemidlet i PZT piezoelektrisk keramikk, kan det deles inn i tre typer. akseptordoping og variabel ionisk er sammensatt doping. I dopingmodifikasjonsstudien av PZT piezoelektrisk keramikk har La3+, Mn2+ og Nb5+ blitt studert i store mengder.som studerte effekten av dopet Nb2O5 på fremstilling av PZT65/35-materiale ved fastfasemetoden. Det ble funnet at tilsetning av niob betydelig fremmet fortetting og hemmet kornvekst; med økning av niobinnhold og niobinnhold. Forsterkningen av den elektrostatiske virkningen av overflatelegemet gjør løselighetsgrensen i PZT-materialet til ca. 7 %. Når mengden er mindre enn 7 ml%, er yttrium og perovskittkrystallgitteret fullstendig gjensidig oppløselige. På dette tidspunktet er produktet fullstendig en perovskittfase, som viser giveren. når mengden er mer enn 7 ml%, vil overskudd av rutenium reagere med bly eller titan, noe som resulterer i produksjon av en andre fase, slik som en fluorittfase, som senker de dielektriske egenskapene og piezoelektrisiteten.

Effektene av mangandoping på mikrostrukturen og piezoelektriske egenskaper til PZT-materialer ble undersøkt. Valenstilstanden til mangan i PZT-materialer ble bestemt. Resultatene viser at mangan hovedsakelig finnes i Mn2+ og Mn3+ i PZT-materialer. I PZT keramikk. 'løselighet' er ca. 1,5 mol%. Når manganinnholdet er mindre enn 0,5 mol%, vil Mn fortrinnsvis gå inn i (Zr, Ti) posisjonen i krystallgitteret ved hjelp av Mn2+ og Mn3+. Mangan-dopingmaterialet viser seg også i dette konsentrasjonsområdet. Piezoelektrisk aktivitet av 'myke' og 'harde' materialer har forskjellige typer dopingmidler, forskningsfokuset er på å forbedre egenskapene til produktet ved å finne riktig mengde tilsetning for å gjøre det fullstendig løselig i PZT polariserte piezo-transdusere . I tillegg er den nåværende doping av modifikasjonsforskning dopingobjekter hovedsakelig fokus på fastfasemetoden for å forberede PZT-materialer, og doping med oksidfastfaseform, er det vanskelig å sikre ensartethet av komponenter og nøyaktig støkiometri, hvordan oppnå fasedoping vil være en av de fremtidige forskningsretningene til PZT piezoelektrisk keramikk.