Nyheter

Du är här: Hem / Nyheter / Grunderna i piezoelektrisk keramik / Problem med PZT piezoelektriskt keramikpulver (2)

Problem med PZT piezoelektriskt keramikpulver (2)

Visningar: 18 Författare: Webbplatsredaktör Publiceringstid: 2018-10-14 Ursprung: Plats

Fråga

Den första är separationen av kärnbildning och tillväxtprocess, som främjar kärnbildning och kontrollerar tillväxt, för att säkerställa att kärnbildningshastigheten är högre än tillväxthastigheten, det vill säga att säkerställa att PZT-material piezokeramiskt pulverprekursor bildas under en stor grad av underkylning eller hög övermättnad. För det andra inkluderar förhindrandet av PZT-pulveragglomerering hur man inhiberar agglomeration under pulverframställning. 1. Val av rimliga reaktionsförhållanden (såsom pH, reaktionskoncentration och temperatur; 2. Pulversyntes, torkningsprocess och specialbehandling, inklusive låg ytspänning under pulversyntes, så att pulverpresskroppar med mindre agglomeration kan erhållas; speciella torkningsprocesser används i torkningsprocessen, främst frystorkning, superkritisk torkning och fjärrinfraröd torkning, är den grundläggande principen för att eliminera, etc. stor ytspänning, eller för att göra partiklarna fixerade och inte nära varandra Till exempel är lyofilisering användningen av låg temperatur och negativt tryck för att sublimera det råa flytande mediet fruset till en fast fas under negativt tryck på grund av att fastfaspartiklarna är frusna i det råa flytande mediet, och det finns ingen gas-vätskegränsyta med en stor ytspänning mellan partiklarna och därigenom undvika att partiklarna fryser. vid vätskebryggan.

Att välja de bästa kalcineringsförhållandena eller speciella processer, såsom användning av mikrovågsuppvärmning utan värmeöverföring, hög energieffektivitet och andra egenskaper för att ersätta den traditionella högtemperatur-elugnen, erhölls en enkomponent PZT varm kropp vid 600°C. Metoderna för piezoelektriska elementomvandlare för att eliminera agglomeration efter gruppbildning är: avsättning eller sedimentering, malning och ultraljudsbehandling och dispergeringsmedel och liknande. Till exempel använder Wang Xicheng metallalkoxider och nitrater som råmaterial för att strikt kontrollera villkoren för samutfällning, tvättning och dispergering. Genom att använda frystorkningsteknik och rimlig kalcineringsprocess är komponenterna homogena och har inga hårda agglomerat. Enkel perovskitfas, hög sintringsaktivitet av fint PZT 52-pulver i mikronstorlek. Formad av kall isostatisk pressning (CIP) teknologi, kan förtätningssintring uppnås vid 800°C, och dess relativa densitet når 98%.

Inverkan på kvaliteten på PZT piezoelektriska skivelementprodukter inkluderar huvudsakligen två aspekter: För det första gör blyförångningen under sintringsprocessen av PZT piezoelektrisk keramik att komponenterna avviker från den exakta stökiometrin för att minska produkternas prestanda; å andra sidan hänvisar det till Zr/Ti i komponenterna. Fluktuationer påverkar stabiliteten hos PZT-produktens prestanda. Blyförångning anses generellt bero på den högre sintringstemperaturen hos PZT-keramik, blyoxid har ett relativt högt mättat ångtryck i högtemperaturmiljön för blyförångning, desto högre är det mättade ångtrycket. Ju lättare bly förångas, och när Zr/Ti ökar, ökar sintringstemperaturen för PZT piezoelektrisk keramik, det mättade ångtrycket hos blyoxid ökar gradvis och blyförlusten blir allvarligare, så PZT med hög Zr/Ti piezoelektrisk keramik är svårare att sintra under sintring av syrgas, det är att för lågt voltilisera bly. PZT-materialet framställt med den traditionella fastfasmetoden har låg sintringsaktivitet. sintringstemperaturen är i allmänhet runt 1200°C, vilket är lätt att orsaka att en stor mängd bly förångas, och produktens prestanda är inte hög. Därför är PZT-produkten framställd av fastfasmetoden är svårt att uppfylla prestandakraven. För närvarande är de viktigaste åtgärderna som vidtagits av materialforskare hemma och utomlands för blyförångning som följer: Först tillsätts överskott av bly till pulversyntesen. i det inledande skedet av sintring beror på bildandet av vätskefas, vilket kan öka kontaktytan för reaktanterna, påskynda diffusionshastigheten för zirkonium, titan och dopämnen förbättra produktens enhetlighet; den bildade vätskefasen kan också påskynda upplösningen och utfällningen.Diffusionsrörelsen underlättar arrangemanget och tät packning av partiklarna.vilket påskyndar förtätningen av produkten.Men när mängden bly som tillsätts är för mycket, kommer överskott av bly att avsättas på korngränsen å ena sidan, vilket kommer att minska produktens prestanda. Å andra sidan kommer det lätt att orsaka den lokala koncentrationen av titan i piezos skivor kristall komponent för att vara för hög, vilket beror på lösligheten av TiO2 i flytande fas blyoxid. Den är större än lösligheten för ZrO2, vilket gör att den lokala titanhalten i PZT-produkten efter sintring är hög, speciellt vid korngränsen, vilket påverkar likformigheten i mikrostrukturen och minskar produktens prestanda. Tillsatsen av överskott av bly påverkar också de mekaniska egenskaperna hos PZT piezoelektriska keramiska komponenter: när produkten har överskott av bly är frakturläget transgranulär fraktur; blybristen är korngränsfrakturen.

För det andra, i sintringsprocessen av produkten, enligt förångningsmekanismen för bly, antas ett rimligt sintringssystem och speciella åtgärder. Det används i stor utsträckning för att lägga till ett sintringsatmosfärsark och att sintra genom att använda en dubbelskiktsvismutteknik och för att kontrollera sintringsatmosfären så att den är en oxiderande atmosfär. Detta kommer att minska blyförångningen och förhindra att produkten blir svart. I en reducerande atmosfär görs Ti4+ enkelt för att vara svart av originalet Ti3+.

Det tredje är att tillsätta en lämplig mängd dopämnen. Doping minskar å ena sidan blyförångningen och förbättrar å andra sidan prestandan hos PZT-artiklar. Den fjärde är att ytterligare studera syntesen av högaktivt PZT-pulver, så att PZT piezoelektrisk keramik kan uppnå förtätning och sintring vid en temperatur som är lägre än blyets förångningstemperaturintervall. Dessutom återstår mekanismen för blyförångning att studeras ytterligare.