sintringsförhållanden för piezoelektrisk keramik

Bestämning av sintringsförhållanden:

För att bestämma sintringsförhållandena bör vi vara uppmärksamma på förhållandet mellan de två aspekterna: en är förhållandet mellan sintringsförhållandena och porslinets mikrostruktur och egenskaper; den andra är förhållandet mellan sintringsförhållandena och ämnets form och storlek. Följande är en beskrivning av PZT-material piezoelektrisk keramik av sintringstemperatur är den PZT-baserade keramiska komponenten, som huvudsakligen beror på den kemiska sammansättningen av formuleringen, de är kornstorleken på keramen, formen och storleken på den gröna kroppen, formningsmetoden, uppvärmningshastigheten och hålltiden. Den bästa bränningen bestäms i allmänhet genom att mäta komponenternas krympning, densitet, mikrostruktur och elektriska egenskaper vid olika sintringstemperaturer under provbränningen. Generellt sett bör piezokeramik med ett brett sintringstemperaturområde (±30 °C) sintras vid den övre gränsen för sintringstemperaturen, men hålltiden bör inte vara för lång; sintringstemperaturområdet är smalt (±10 °C) för porslin. Den nedre gränstemperaturen är sintrad; och hålltiden kan på lämpligt sätt förlängas. (2) Uppvärmningshastighet och hålltid: När uppvärmningshastigheten är hög (cirka 300 °C/h), bör sintringstemperaturen vara den övre gränsen, hålltiden bör inte förlängas; när uppvärmningshastigheten är låg (ca 200 °C/h), sintring Temperaturen bör vara lägre än den nedre gränsen och hålltiden kan förlängas på lämpligt sätt. Med tanke på det faktum att PbO är flyktigt vid höga temperaturer är små ämnen med enkel form snabbare och kortare (≤1h). För stora och komplexa former bör dock temperaturen sänkas och hålltiden förlängas, och tätningen och sintringen bör strävas efter att göra produkten jämnt sintrad och undvika blyförlust.(3) Kylhastighet och kylningsmetod: Kylhastigheten och kylningsmetoden beror huvudsakligen på ämnets form och storlek och sintringsugnens struktur. I allmänhet kan små och medelstora ämnen kylas genom naturlig kylning i ugnen. Små ämnen med enkel form, för att förfina säden, undvika att minska svärtning, vilket kan öppna ugnsdörren något och kyla med luft;känslig piezoelektrisk keramik använder också metoden för luftkylning och snabb kylning, och utför sedan naturlig kylning med ugnen under 850 °C. Stora ämnen med komplexa former kontrolleras i allmänhet för att svalna med en kylhastighet på 100°C/h för att undvika deformationssprickor.

(1)Förberedelse före sintring:

1) Inspektion: 1 sintringsugns värmekropp bra eller dålig, termoelementets läge, ström- och spänningsbalans, isoleringsprestanda och andra ugnsförhållanden; 2 sintrade eldfasta delar, såsom integriteten hos emaljen och locket, graden av blyabsorption, bra eller dåligt Vänta.

2) Montering och matning, ugnen ska skjutas försiktigt och försiktigt för att undvika stapling av ämnet. 

Ställ in sintringsprogrammet. Enligt de sintringsförhållanden som specificeras av processen ställs ett sintringsprogram in på temperaturregulatorn, och sintringen utförs genom elektrisk uppvärmning.

(3) Iaktta, justera och registrera regelbundet driftförhållandena för sintringsugnen, och kontrollera, mät och korrigera temperaturen upprepade gånger för att förhindra temperaturavvikelser nära den optimala sintringstemperaturen och hålltiden.

(4) Efter avslutad värmekonservering, stäng av strömmen, kyl naturligt eller kyl ner med andra kylningsmetoder. Den kan gräddas under 200 C.

Att bedöma kvaliteten på sintring:

Förutom att bestämma densiteten, elektriska egenskaper och mikrostruktur, produktionen av piezokeramisk bimorf piezoelektrisk keramik kan bedömas genom enklare och mer direkt visuell bedömning. Enligt denna bedömningsmetod bör porslinet av den föredragna sintrade kvaliteten ha följande egenskaper:

färg vid rumstemperatur: enhetlig och glänsande;

bindningsfenomen: porslinsbitarna är lätt bundna, men lätta att separera; 3 krympningshastighet ca 12%;

bläckdiffusion: ingen bläckpenetrering, ingen diffusion; 5 ljud: det hörs ett skarpt metallljud när man slår; 6 mekanisk styrka: hög hållfasthet, inte lätt att brytas;

sektionsskick: enhetligt, tätt, inga porer, skalet är skalliknande, glänsande i samma ugn, porslin i samma degel, ovanstående egenskaper är i princip desamma, det finns ingen signifikant skillnad. Huvudfaktorer som påverkar sintring. Råvarornas inverkan är att olika råvaror av olika specifikationer och kvaliteter innehåller olika typer och mängder av föroreningar. Aktiviteterna av olika ursprung och partier av piezoelektriska ultraljudsomvandlare är också olika, och sintringsförhållandena kommer också att ändras i enlighet med detta. (2) Inverkan av zirkonium-titanförhållandet (Zr/Ti) med ökningen av Zr/Ti gör att sintringstemperaturen ökar, och det är till och med svårt att sintra. (3) Inverkan av tillsatser. De tillsatser som påverkar sintring har huvudsakligen följande kategorier:

1 En 'mjuk' tillsats (som La3+, Nb5+, etc.) som ger A-platsdefekter. För att främja jondiiffusion utökas sintringstemperaturområdet och sintringshastigheten ökas.

2 'hårda' tillsatser som ger O-vakanser (som Na+, Fe3+, Sc3+, etc.). Gitterkrympningen bidrar inte till jondiiffusion och är svår att sintra.

3 liten radie ekvivalent substitution av substitutionen av A-ställjonen (såsom Sr2+, etc.). A-biten lossas, gittret är förvrängt för att underlätta jondiiffusion och det är lätt att sintra.

4 En vätskefasadditiv (såsom SiO2, Bi2O3, etc.) bildas. I den långa vätskefasen i den gröna kroppen diffunderar joner lätt, vilket kan sänka sintringstemperaturen, vilket kan begränsa korngränssegregationstillsatserna (såsom Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni3+, etc.). En del av tillsatsen är fast-löst i piezoskivor piezokeramisk omvandlarkristall att modifiera; en del kondenseras på korngränsen, vilket begränsar korntillväxt, vilket resulterar i en mikrokristallin struktur med hög densitet, vilket förbättrar de elektromekaniska egenskaperna hos porslinsbiten och förbättrar särskilt den mekaniska hållfastheten.