Fremskritt i utviklingen av lavtemperatursintret PZT piezoelektrisk keramikk er hovedsakelig lavtsmeltende glass, forbindelser eller forbindelser som kan løses fast med PZT piezoelektrisk keramikk.
4.1 Avkjøling ved å tilsette et stoff med lavt smeltepunkt
Sintringstemperaturen til PZT piezokeramisk sensor senkes ved å dope det lavtsmeltende materialet PbO·WO3 ved fastfasemetoden. Det ble funnet at når PbO·WO3-dopingmengden er 0,5 mol%, kan den rene perovskittfasen oppnås ved å holde ved 900 °C. Den beste ytelsen til sammensetningen kan oppnås ved å holde ved 1100 °C. dielektrisk konstant er 1593, dielektrisk tap tan δ = 0. 019, piezoelektrisk koeffisient d33 = 363. 5 × 10 pCPN , elektromekanisk koblingskoeffisient Kp = 0. 596 , mekanisk kvalitetsfaktor Qm = 88. 4. Det er funnet at den fullstendige form Ob væske a·W smeltepunktet i løpet av den Ob-lave smeltefasen. sintringsprosessen og går inn i krystallgitteret, som fungerer som en væskefase sintring, sintringstemperaturen og unngår dannelsen av to faser. effekten av forskjellige sintringstemperaturer på mikrostrukturen og piezoelektriske egenskaper til PMS-PZT piezoelektrisk keramikk. De eksperimentelle resultatene viser at PMS - PZT keramikk fortsatt kan danne en tett struktur ved middels og lav temperatur sintring fra 1100 til 1150 °C, og de piezoelektriske og dielektriske egenskapene er nær de som oppnås ved den optimale sintringstemperaturen (1240 °C). Dette er hovedsakelig fordi PbO og Sb2O5 kan danne en overgangsvæskefase ved en lavere sintringstemperatur (1100 til 1150 °C), og dermed fremme fortetting av materialet og anrikning som en sekundærfase ved korngrensen. Når sintringstemperaturen øker, kan de gå inn i krystallgitteret igjen for å danne en enkelt perovskittstruktur. Lavtemperatursintringen av PMN-PZT flerlags laminert piezoelektrisk keramisk transformator ble studert. Ved å tilsette Li2CO3 og Bi2O3 som sintringshjelpemidler i PMN-PZT keramikk, ble LiBiO2 flytende fase dannet under sintring for å redusere PMN-PZT porselen. Hensikten med sintringstemperatur og Bi3 + (0. 96 ! ) og Li + ( 0. 74 ! ) erstattet henholdsvis Pb2 + ( 1. 18 ! ) og Ti4 + (0. 68 ! ), og dannet Pb-vakanser. Og O-vikariatet har spilt en dobbel modifikasjonsrolle. Det piezokeramiske materialet kan sintres ved en lav temperatur på 940 ° C, og tettheten når 96% av den teoretiske tettheten, og har utmerkede dielektriske og piezoelektriske ytelsesparametere. Det er tilsatt Bi4 Ti3O12 komposittoksid som sintringshjelp for å redusere sintringstemperaturen til PZT (52P48) keramikk. Det ble bekreftet at Bi4 Ti3O12 kan danne en stor mengde flytende fase for å fremme sintringsfortetting under sintring. andre prøvde å tilsette Li2O til PMN-PZT for å danne en flytende overgangsfase for å fremme sintring, og en tilstrekkelig sintret kompakt ved 950 °C. I tillegg kan væskefasesintring av PZT også oppnås ved å tilsette MnO2, PbF2, NaF, V2O5 og lignende. Imidlertid kan tilsetning av et lavtsmeltende glass eller oksid introdusere en andre fase, og tilstedeværelsen av for mye andre fase fører uunngåelig til en betydelig reduksjon i dielektrisitetskonstanten til piezokeramikken, og en økning i det dielektriske tapet tan δ, som må bemerkes.
3. 2 avkjøling ved å danne en fast løsning
Det er fremstilt en konvensjonell fastfasesyntesemetode ved bruk av Pb0. 94 Sr0. 06 (Ni1P2 W1P2 ) 0. 02 (Mn1P3 Nb 2P3) 0. 07 ( Zr0. Ti0. 49 ) 0. 91 ( 0. 02PNW - 0. 07PMnN - 0. 91PZT) piezoelektrisk skivekrystall . Ved å tilsette lavtsmeltende BiFeO3 for å introdusere myke dopingioner som Fe3+ og Bi3+, siden ionestørrelsen, gittertypen og elektrisitetsprisen ikke er mye forskjellig fra PZT piezokrystallfase A, kan de gjensidig oppløses for å danne en fast løsning. En flytende fase dannes under sintring for å fremme sintring. Samtidig kan introduksjonen av myke ioner også forbedre egenskapene til piezoelektrisk keramikk. Når dopingmengden av BiFeO3 er 10 % (mol), har PNW-PMnN-PZT-keramikken sintret ved 950 °C de beste piezoelektriske egenskapene. Det oppnås en ternær forbindelse av PZT-PCN ved å tilsette Pb (Cu0. 33Nb0. 67) O3 til PZT ved en konvensjonell fastfasemetode. Når det relative innholdet av PCN er 0,08, ved 1050 kan sintringstettheten i 2 timer nå 7,8 til 7,9 gPcm3, som er 98 % av den teoretiske tettheten. Sintring ved 950 °C i 2 timer ga bedre elektriske egenskaper: d33 = 473 pCPN, εr = 1636, Kp = 0,64. Forfatterne mener at PCN og PZT danner en fast løsning, der den initiale smeltingen av CuO bidrar til dopingmodifiseringen av Nb5+, og den dannede væskefasen reduserer samtidig sintringstemperaturen. Ventet på saken hvor MnO2 er dopet med PZT-PZN. Når dopingmengden av MnO2 er 0,4 vekt%, kan PZT-PZN-keramikken bli fullstendig fortettet etter sintring ved 930 °C i 4 timer. De beste elektriske egenskapene som er tilgjengelige er Qm = 1000, Kp = 0,62, d33 = 330 pCPN. Mekanismen er som følger PZT danner en solid løsning med PZN, som reduserer sintringstemperaturen og forbedrer de elektriske egenskapene til piezokeramikken. Ved å tilsette MnO2, spiller det rollen som fortykning og sintring, noe som gjør materialet tettere og lettere å sintre, og forbedrer Qm-verdien til materialet. Videre er en fast løsning som er i stand til å danne en fast løsning med PZT-keramikk BaCu0. 5W0. 5 O3 (BCW) , NaNbO3 [20 ], Sr (Cu1P2 W1P2 ) O3 , BiFeO3 (BF), og lignende. Disse tilsetningsstoffene reduserer ikke bare sintringstemperaturen, men opprettholder og forbedrer også ytelsen, noe som har stor betydning for energisparing og reduksjon av miljøforurensning.
Generelt sett feilaktig senking av sintringstemperaturen til piezokeramisk rørtransdusermateriale resulterer i redusert ytelse. Derfor, mens temperaturen er sterkt redusert, kan tettheten og den gode ytelsen til den keramiske kroppen sikres for å oppnå lavtemperatursintringen av det piezoelektriske keramiske materialet. Selvfølgelig oppnås lavtemperatursintring ikke bare ved en enkelt rute, men krever en kombinasjon av ulike metoder, koordinering og langsiktig komplement for å oppnå de beste resultatene. På grunn av den enkle prosessen med flytende fasesintring, lave kostnader og god ytelse av piezokeramikk ved lavere temperaturer, har det blitt et hett forskningstema i inn- og utland, og har brede bruksmuligheter i industriell produksjon. For øyeblikket, for å redusere kostnadene ved å forberede flerlags piezokeramiske brikkeenheter og realisere formålet med å bruke samfyrte interne elektroder av sølv og kobber som brikkeenheter, er det spesielt viktig å studere lavtemperatursintringsteknologien til PZT piezoelektrisk keramikk.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd er en profesjonell produsent av piezoelektrisk keramikk og ultralydsvinger, dedikert til ultralydteknologi og industrielle applikasjoner.
