Проблеми з порошком п'єзоелектричної кераміки PZT (2)

Перегляди: 18 Автор: Редактор сайту Час публікації: 2018-10-14 Походження: Сайт

Запитуйте

По-перше, це розділення процесу зародження і росту, який сприяє зародженню і контролює ріст, щоб гарантувати, що швидкість зародження буде більшою за швидкість росту, тобто гарантувати, що Попередник п'єзокерамічного порошку PZT матеріалів утворюється при значному ступені переохолодження або високого перенасичення. По-друге, запобігання агломерації порошку PZT включає в себе те, як пригнічувати агломерацію під час приготування порошку. 1. Вибір розумних умов реакції (таких як рН, концентрація реакції та температура; 2. Синтез порошку, процес сушіння та спеціальна обробка, включаючи низький поверхневий натяг під час синтезу порошку, щоб можна було отримати пресовані порошки з меншою агломерацією; спеціальні процеси сушіння використовуються в процесі сушіння, головним чином сушіння сублімацією, надкритичне сушіння та сушіння в далекому інфрачервоному діапазоні тощо. Основним принципом є усунення межі розділу газ-рідина з великим поверхневий натяг, або зробити частинки фіксованими і не наближеними одна до одної. Наприклад, ліофілізація - це використання низької температури та негативного тиску для сублімації сирого рідкого середовища, замороженого в тверду фазу під негативним тиском через те, що частинки твердої фази заморожені в сирому рідкому середовищі, а в капілярі між частинками немає межі газ-рідина з великим поверхневим натягом, що дозволяє уникнути серйозної проблеми агломерації. викликаний рідинним мостом.

Вибір найкращих умов кальцинації або спеціальних процесів, таких як використання мікрохвильового нагрівання без теплопередачі, висока енергоефективність та інші характеристики для заміни традиційної високотемпературної електричної печі, однокомпонентне гаряче тіло PZT було отримано при 600°C. Методи П'єзоелектричний перетворювач елемента для усунення агломерації після утворення групи: осадження або седиментація, шліфування та ультразвукова обробка та диспергатор тощо. Наприклад, Wang Xicheng використовує алкоксиди та нітрати металів як сировину для суворого контролю умов співосадження, промивання та диспергування. Завдяки використанню технології сублімаційної сушки та розумного процесу прожарювання компоненти є однорідними та не мають твердих агломератів. Одна фаза перовскіту, висока спікаюча активність дрібного порошку PZT 52 мікронного розміру. Сформований за технологією холодного ізостатичного пресування (CIP), спікання ущільнення може бути досягнуто при 800 °C, а його відносна щільність досягає 98%.

Вплив на якість ПЗТ Продукти з п’єзоелектричних дискових елементів в основному включають два аспекти: по-перше, випаровування свинцю під час процесу спікання п’єзоелектричної кераміки PZT призводить до того, що компоненти відхиляються від точної стехіометрії, що знижує продуктивність виробів; з іншого боку, це відноситься до Zr/Ti у компонентах. Коливання впливають на стабільність продуктивності продукту PZT. Вважається, що випаровування свинцю пов’язане з вищою температурою спікання кераміки PZT. Оксид свинцю має відносно високий тиск насиченої пари у високотемпературному середовищі випаровування свинцю, тим вищим є тиск насиченої пари. Чим легше свинець випаровується, а зі збільшенням Zr/Ti підвищується температура спікання п’єзоелектричної кераміки PZT, тиск насиченої пари оксиду свинцю поступово зростає, а втрати свинцю стають більш серйозними, тому PZT із високим вмістом Zr/Ti п’єзоелектричної кераміки складніше спікати, занадто низький парціальний тиск кисню під час спікання може призвести до випаровуватися. Матеріал PZT, виготовлений традиційним твердофазним методом, має низьку активність спікання. Температура спікання зазвичай становить близько 1200 °C, що легко спричинити випаровування великої кількості свинцю, а продуктивність продукту не висока. Тому продукт PZT, отриманий твердофазним методом, важко відповідати вимогам продуктивності. На даний момент основні заходи, вжиті дослідниками матеріалів у країні та за кордоном для випаровування свинцю, такі: По-перше, до синтезу порошку додається надмірна кількість свинцю. на початковій стадії спікання відбувається за рахунок утворення рідкої фази, що дозволяє збільшити площу контакту реагентів, прискорити швидкість дифузії цирконію, титану та легуючих добавок, покращити однорідність виробу; рідка фаза, що утворюється, також може прискорити розчинення та осадження. Рух дифузії полегшує розташування та щільне упакування частинок, що прискорює ущільнення продукту. Однак, коли кількість доданого свинцю занадто велика, надмірна кількість свинцю буде осідати на межі зерен, з одного боку, що знизить продуктивність продукту. З іншого боку, це легко спричинить локальну концентрацію титану в кристалічний компонент п’єзодисків занадто високий, що пов’язано з розчинністю TiO2 у рідкому оксиді свинцю. Це більше, ніж розчинність ZrO2, тому локальний вміст титану в продукті PZT після спікання є високим, особливо на межі зерен, тим самим впливаючи на однорідність мікроструктури та знижуючи продуктивність продукту. Додавання надлишку свинцю також впливає на механічні властивості компонентів п’єзоелектричної кераміки PZT: коли продукт має надмірний надлишок свинцю, руйнування відбувається через зерно; недолік свинцю - руйнування меж зерен.

По-друге, у процесі спікання продукту, відповідно до механізму випаровування свинцю, прийнята розумна система спікання та спеціальні заходи. Він широко використовується для додавання листа атмосфери спікання та спікання за допомогою технології подвійного шару вісмуту, а також для контролю атмосфери спікання як окисної атмосфери. Це зменшить випаровування свинцю та запобіжить почорнінню виробу. У відновній атмосфері Ti4+ легко стає чорним за допомогою оригінального Ti3+.

По-третє, додати відповідну кількість легуючих добавок. Допування, з одного боку, зменшує випаровування свинцю, а з іншого — покращує продуктивність виробів з PZT. По-четверте, це подальше вивчення синтезу високоактивного порошку PZT, щоб п’єзоелектрична кераміка PZT могла досягти ущільнення та спікання за температури, нижчої, ніж діапазон температур випаровування свинцю. Крім того, механізм випаровування свинцю ще потребує подальшого вивчення.