Framsteg i utvecklingen av lågtemperatursintrad PZT piezoelektrisk keramik är främst lågsmältande glas, föreningar eller föreningar som kan lösas fast med PZT piezoelektrisk keramik.
4.1 Kylning genom att tillsätta ett ämne med låg smältpunkt
Sintringstemperaturen för PZT piezokeramisk sensor sänks genom att dopa det lågsmältande materialet PbO·WO3 med fastfasmetoden. Det visade sig att när PbO·WO3-dopningsmängden är 0,5 mol% kan den rena perovskitfasen erhållas genom att hålla den vid 900°C. Kompositionens bästa prestanda kan erhållas genom att hålla den vid 1100 °C. dielektricitetskonstant är 1593, dielektrisk förlust tan δ = 0. 019, piezoelektrisk koefficient d33 = 363. 5 × 10 pCPN , elektromekanisk kopplingskoefficient Kp = 0. 596 , mekanisk kvalitetsfaktor Qm = 88. 4. Det visar sig att den Ob vätskefas a·W fullständigt bildar Ob-smältpunkten. sintringsprocessen och går in i kristallgittret, som fungerar som en vätskefassintring, sintringstemperaturen och undviker bildandet av två faser. effekterna av olika sintringstemperaturer på mikrostrukturen och piezoelektriska egenskaper hos PMS-PZT piezoelektrisk keramik. De experimentella resultaten visar att PMS - PZT-keramik fortfarande kan bilda en tät struktur vid medel- och lågtemperatursintring från 1100 till 1150 °C, och de piezoelektriska och dielektriska egenskaperna ligger nära de som erhålls vid den optimala sintringstemperaturen (1240 °C). Detta beror främst på att PbO och Sb2O5 kan bilda en övergångsvätskefas vid en lägre sintringstemperatur (1100 till 1150 °C), och därigenom främja förtätning av materialet och anrikning som en sekundär fas vid korngränsen. När sintringstemperaturen ökar kan de återinträda i kristallgittret för att bilda en enda perovskitstruktur. Lågtemperatursintringen av PMN-PZT flerskiktslaminerad piezoelektrisk keramisk transformator studerades. Genom att tillsätta Li2CO3 och Bi2O3 som sintringshjälpmedel i PMN-PZT-keramik, bildades LiBiO2-vätskefas under sintringen för att reducera PMN-PZT-porslin. Syftet med sintringstemperaturen och Bi3+ (0,96 !) och Li+ (0,74 !) ersatte Pb2+ (1,18 !) respektive Ti4+ (0,68 !) och bildade Pb-vakanser. Och O-vakansen har spelat en dubbel modifieringsroll. Det piezokeramiska materialet kan sintras vid en låg temperatur på 940 ° C, och densiteten når 96% av den teoretiska densiteten och har utmärkta dielektriska och piezoelektriska prestandaparametrar. Den tillsätts Bi4 Ti3O12 kompositoxid som sintringshjälpmedel för att minska sintringstemperaturen för PZT (52P48) keramer. Det bekräftades att Bi4 Ti3O12 kan bilda en stor mängd flytande fas för att främja sintringsförtätning under sintring. andra försökte tillsätta Li2O till PMN-PZT för att bilda en övergångsvätskefas för att främja sintring, och en tillräckligt sintrad presskropp vid 950 °C. Dessutom kan flytande fassintring av PZT också uppnås genom tillsats av MnO2, PbF2, NaF, V2O5 och liknande. Emellertid kan tillsatsen av ett lågsmältande glas eller oxid introducera en andra fas, och närvaron av för mycket andra fas leder oundvikligen till en signifikant minskning av den dielektriska konstanten för piezokeramen och en ökning av den dielektriska förlusten tan δ, vilket måste noteras.
3. 2 kylning genom att bilda en fast lösning
Den framställs en konventionell fastfassyntesmetod med användning 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 skiva kristall . Genom att tillsätta lågsmältande BiFeO3 för att introducera mjuka dopningsjoner som Fe3+ och Bi3+, eftersom jonstorleken, gittertypen och elpriset inte skiljer sig mycket från de för PZT piezokristallfas A, kan de lösas in varandra för att bilda en fast lösning. En flytande fas bildas under sintring för att främja sintring. Samtidigt kan införandet av mjuka joner också förbättra egenskaperna hos piezoelektrisk keramik. När dopningsmängden BiFeO3 är 10 % (mol) har PNW-PMnN-PZT-keramen sintrad vid 950 °C de bästa piezoelektriska egenskaperna. Den erhålls en ternär förening av PZT-PCN genom att tillsätta Pb (Cu0. 33Nb0. 67) O3 till PZT med en konventionell fastfasmetod. När det relativa innehållet av PCN är 0,08, vid 1050. Densiteten för sintring under 2 timmar kan nå 7,8 till 7,9 gPcm3, vilket är 98 % av den teoretiska densiteten. Sintring vid 950 °C under 2 timmar gav bättre elektriska egenskaper: d33 = 473 pCPN, εr = 1636, Kp = 0,64. Författarna tror att PCN och PZT bildar en fast lösning, där den initiala smältningen av CuO bidrar till dopningsmodifieringen av Nb5+, och den bildade vätskefasen samtidigt minskar sintringstemperaturen. Inväntade fallet där MnO2 är dopad med PZT-PZN. När dopningsmängden MnO2 är 0,4 viktprocent kan PZT-PZN-keramen förtätas helt efter sintring vid 930 °C i 4 timmar. De bästa tillgängliga elektriska egenskaperna är Qm = 1000, Kp = 0,62, d33 = 330 pCPN. Mekanismen är som följer PZT bildar en fast lösning med PZN, vilket minskar sintringstemperaturen och förbättrar piezokeramens elektriska egenskaper. Genom att tillsätta MnO2 spelar det rollen som förtjockning och sintring, vilket gör materialet tätare och lättare att sintra och förbättrar materialets Qm-värde. Vidare är en fast lösning som kan bilda en fast lösning med PZT-keramik BaCu0. 5W0. 5 O3 (BCW) , NaNbO3 [20 ], Sr (Cu1P2 W1P2 ) O3 , BiFeO3 (BF) och liknande. Dessa tillsatser minskar inte bara sintringstemperaturen, utan bibehåller och förbättrar också sin prestanda, vilket är av stor betydelse för energibesparing och minskning av miljöföroreningar.
I allmänhet sänker sintringstemperaturen på felaktigt sätt piezokeramiskt rörtransduktormaterial resulterar i en minskning av prestanda. Därför, medan temperaturen reduceras kraftigt, kan densiteten och goda prestanda hos den keramiska kroppen säkerställas för att uppnå lågtemperatursintring av det piezoelektriska keramiska materialet. Naturligtvis uppnås lågtemperatursintring inte bara på en enda väg, utan kräver en kombination av olika metoder, koordination och långsiktigt komplement för att uppnå bästa resultat. På grund av den enkla processen för sintring i vätskefas, låg kostnad och god prestanda för piezokeramik vid lägre temperaturer, har det blivit ett hett forskningsämne hemma och utomlands och har breda tillämpningsmöjligheter inom industriell produktion. För närvarande, för att minska kostnaderna för att förbereda flerskiktiga piezokeramiska chipenheter och förverkliga syftet med att använda sambrända interna elektroder av silver och koppar som chipenheter, är det särskilt viktigt att studera lågtemperatursintringstekniken för PZT piezoelektrisk keramik.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd är en professionell tillverkare av piezoelektrisk keramik och ultraljudsgivare, dedikerad till ultraljudsteknik och industriella tillämpningar.
