7 rzeczy, które powinieneś wiedzieć przed rozpoczęciem pracy z ceramiką piezoelektryczną

Ceramika piezoelektryczna ma swoje wady: po pierwsze, pole koercyjne (Ec) jest zbyt wysokie, pierwsze nie sprzyja polaryzacji; drugim kryształem piezoceramicznym jest niska aktywność piezoelektryczna i niska rezystancja. Aby przezwyciężyć te dwie wady, głównym zastosowaniem kryształu piezoceramicznego materiału PZT jest polaryzacja w wysokiej temperaturze, ponieważ pole koercyjne maleje wraz ze wzrostem temperatury i modyfikacją domieszkowania. Tadashi Takenaka ma osiągnąć wysoką impedancję, Nb5+ i V5+ zostały domieszkowane Bi4Ti3O12 (BIT). Wyniki pokazują, że gęstości BITN (Bi4Ti3 - xNbxO12) i BITV (Bi4Ti3 - xVxO12) osiągają ponad 95% wartości teoretycznych. Rezystywność BIT wynosi 1010 ~ 1011 Ψ cm, podczas gdy BITN i BITV około 1013 ~ 1014 Ψcm; Tc 650 C, k33 0,39. Dodatkowo grupa Bi3TiTaO9 (BTT) również została domieszkowana Qm aż do 13 500. Te właściwości określają warstwę ceramiczną bizmutu, która jest odpowiednia dla elektronicznych czujników piezoelektrycznych wysokiej częstotliwości, oscylatorów i filtrów. Lian Zhang dodał Bi 2 Ti 3 O 12, tworząc warstwową warstwę Nb 2 O 5 i badał właściwości ceramiki w niskiej temperaturze poprzez spiekanie przy x = 0,02 ~ 0,20. Wyniki pokazują, że gęstość wszystkich próbek osiąga 95% wartości teoretycznej i nie powstaje żadna druga faza. Domieszka Nb5 + zmniejsza wielkość ziaren i ogranicza wzrost anizotropowy. Przy x = 0,08 i 0,11, najlepsze właściwości częstotliwości rezonansowej piezoelektrycznej Pzt to wysokie kp (0,36; 0,35), d33 (19,18PC/N), Qm2 348-2492, tan δ2,3,2,2%, ε/ε0 (181; 199) oraz bezołowiowa ceramika piezoelektryczna o strukturze perowskitu duże d33>300PC/N, które w porównaniu z bezołowiową ceramiką piezoelektryczną nadają się do stosowania jako sterowniki i urządzenia dużej mocy. Jednakże drgania przetwornika piezoelektrycznego mają wady w postaci niskiej temperatury Curie, dużego pola koercyjnego i małej gęstości względnej, co ogranicza jego zastosowanie. Program LEAF w Europie na lata 2001–2004 wymaga stopniowego usuwania ołowiu i metali ciężkich od 1 lipca 2006 r., ze szczególnym uwzględnieniem (Li, Na) NbO3 (LNN) i (K, Na) NbO3 (KNN) w programie LEAF. Obecnie przygotowanie LNN i KNN jest nadal bardzo trudne, szczególnie pod względem gęstości 4%. Erling Ringgaard podał, że domieszka Mg2+, Ca2+, Sr2+ może zwiększyć gęstość spiekania; przy użyciu drobnego mielenia w celu wytworzenia nanoproszku, gęstość względna 99,1% ~ 99,4% przygotowana metodą kucia spiekanego. Oprócz perowskitowej ceramiki piezoelektrycznej typu ANbO3, obecnie gorącymi punktami badawczymi w dziedzinie bezołowiowej ceramiki piezoelektrycznej jest tytanian bizmutu sodu (Bi0.5N a0.5) TiO3 ceramika piezoelektryczna (określana jako BN T). Został odkryty w 1960 roku i ma strukturę perowskitu. Ten sam tytanian bizmutu sodu ma również niską aktywność piezoelektryczną, duże pole koercyjne i tak dalej. Obecnie tytanian bizmutu sodu modyfikowany jest głównie poprzez dodanie różnych domieszek struktury perowskitu.