condiţiile de sinterizare ale ceramicii piezoelectrice

Determinarea condițiilor de sinterizare:

Pentru a determina condițiile de sinterizare, ar trebui să acordăm atenție relației dintre cele două aspecte: unul este relația dintre condițiile de sinterizare și microstructura și proprietățile porțelanului; celălalt este relația dintre condițiile de sinterizare și forma și dimensiunea semifabricatului. Următoarea este o descriere a Ceramica piezoelectrică a materialului PZT a temperaturii de sinterizare este componenta ceramică pe bază de PZT, care depinde în principal de compoziția chimică a formulării, acestea sunt mărimea granulelor ceramicii, forma și dimensiunea corpului verde, metoda de turnare, rata de încălzire și timpul de menținere. Cea mai bună ardere este determinată în general prin măsurarea contracției, densității, microstructurii și proprietăților electrice ale componentelor la diferite temperaturi de sinterizare în timpul arderii de probă. În general, piezoceramica cu o gamă largă de temperatură de sinterizare (±30 °C) trebuie sinterizată la limita superioară a temperaturii de sinterizare, dar timpul de menținere nu trebuie să fie prea lung; intervalul de temperatură de sinterizare este îngust (±10 °C) pentru porțelan. Temperatura limită inferioară este sinterizată; iar timpul de păstrare poate fi prelungit corespunzător. (2) Viteza de încălzire și timpul de menținere: Când viteza de încălzire este rapidă (aproximativ 300 °C/h), temperatura de sinterizare ar trebui să fie limita superioară, timpul de menținere nu trebuie prelungit; când viteza de încălzire este lentă (aproximativ 200 °C/h), sinterizare Temperatura trebuie să fie mai mică decât limita inferioară, iar timpul de menținere poate fi prelungit corespunzător. Având în vedere faptul că PbO este volatil la temperaturi ridicate, semifabricatele de dimensiuni mici de formă simplă sunt mai rapide și pe termen scurt (≤1h). Cu toate acestea, pentru formele mari și complexe, temperatura ar trebui să fie încetinită și timpul de menținere ar trebui extins, iar etanșarea și sinterizarea ar trebui să facă eforturi pentru a face produsul sinterizat uniform și pentru a evita pierderile de plumb. (3) Viteza de răcire și metoda de răcire: Viteza de răcire și metoda de răcire depind în principal de forma și dimensiunea semifabricatului și de structura cuptorului de sinterizare. În general, semifabricatele de dimensiuni mici și mijlocii pot fi răcite prin răcire naturală în cuptor. Mici semifabricate cu formă simplă, pentru a rafina boabele, evita reducerea înnegririi, care poate deschide ușor ușa cuptorului și poate răci prin aer;Ceramica piezoelectrică sensibilă adoptă, de asemenea, metoda de răcire cu aer și răcire rapidă și apoi efectuează răcirea naturală cu cuptorul sub 850 °C. Semifabricatele de dimensiuni mari cu forme complexe sunt în general controlate să se răcească la o viteză de răcire de 100°C/h pentru a evita fisurarea prin deformare.

(1) Pregătirea înainte de sinterizare:

1) Inspecție: 1 corp de încălzire a cuptorului de sinterizare bun sau rău, poziția termocuplului, echilibrul de curent și tensiune, performanța izolației și alte condiții ale cuptorului; 2 piese refractare sinterizate, cum ar fi integritatea smalțului și a capacului, gradul de absorbție a plumbului, bine sau rău.

2) Montare și alimentare, cuptorul trebuie împins ușor și ușor pentru a evita stivuirea semifabricatului. 

Setați programul de sinterizare. Conform condițiilor de sinterizare specificate de proces, un program de sinterizare este setat pe controlerul de temperatură, iar sinterizarea se realizează prin încălzire electrică.

(3) Observați, reglați și înregistrați în mod regulat condițiile de funcționare ale cuptorului de sinterizare și verificați, măsurați și corectați în mod repetat temperatura pentru a preveni abaterea temperaturii în apropierea temperaturii optime de sinterizare și a timpului de menținere.

(4) După încheierea conservării căldurii, opriți, răciți natural sau răciți prin alte metode de răcire. Se poate coace sub 200 C.

Judecarea calității sinterizării:

Pe lângă determinarea densității, proprietăților electrice și microstructurii, producția de Ceramica piezoelectrică bimorfă piezo-ceramică poate fi judecată printr-o judecată vizuală mai simplă și mai directă. Conform acestei metode de judecată, porțelanul de calitate sinterizată preferată ar trebui să aibă următoarele caracteristici:

culoare la temperatura camerei: uniformă și strălucitoare;

fenomen de lipire: piesele de porțelan sunt ușor lipite, dar ușor de separat; 3 rata de contracție aproximativ 12%;

difuzia cernelii: fara penetrare a cernelii, fara difuzie; 5 sunet: există un sunet metalic clar când este lovit; 6 rezistență mecanică: rezistență ridicată, nu este ușor de spart;

starea secțiunii: uniformă, densă, fără pori, carcasa este ca o coajă, strălucitoare în același cuptor, porțelan în același creuzet, caracteristicile de mai sus sunt practic aceleași, nu există nicio diferență semnificativă. Principalii factori afectează sinterizarea. Influența materiilor prime este că diferitele materii prime de diferite specificații și grade conțin diferite tipuri și cantități de impurități. Activitățile de diferite origini și loturi de Traductoarele piezoelectrice cu ultrasunete sunt, de asemenea, diferite, iar condițiile de sinterizare se vor schimba în consecință. (2) Influența raportului zirconiu-titan (Zr/Ti) cu creșterea Zr/Ti are creșterea temperaturii de sinterizare și este chiar dificil de sinterizat. (3) Influența aditivilor. Aditivii care afectează sinterizarea au în principal următoarele categorii:

1 Un aditiv „moale” (cum ar fi La3+, Nb5+ etc.) care produce defecte A-site. Datorită difuziei ionice, intervalul de temperatură de sinterizare este extins, iar viteza de sinterizare este crescută.

2 aditivi „duri” care produc O vacanțe (cum ar fi Na+, Fe3+, Sc3+ etc.). Contracția rețelei nu este favorabilă difuziei ionilor și este dificil de sinterizat.

3 substituție echivalentă cu rază mică a substituției ionului site-ului A (cum ar fi Sr2+ etc.). Bitul A este slăbit, rețeaua este distorsionată pentru a facilita difuzia ionilor și este ușor de sinterizat.

4 Se formează un aditiv în fază lichidă (cum ar fi SiO2, Bi2O3 etc.). În faza lichidă lungă din corpul verde, ionii sunt ușor de difuzat, ceea ce poate scădea temperatura de sinterizare, ceea ce poate limita aditivii de segregare a granițelor (cum ar fi Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni3+ etc.). O parte din aditiv este solid dizolvat în piezo discuri piezoceramic traductor cristal de modificat; o parte este condensată la limita granulelor, limitând creșterea granulelor, rezultând o structură microcristalină de înaltă densitate, îmbunătățind proprietățile electromecanice ale piesei de porțelan și, în special, îmbunătățind rezistența mecanică.