Les progrès dans le développement de la céramique piézoélectrique PZT à basse température sont principalement du verre, des composés ou des composés qui peuvent être solidaires avec des céramiques piézoélectriques PZT.
4.1 refroidissement en ajoutant une substance à faible point de fusion
La température de frittage du PZTcapteur en céramique piézoest abaissé en dopant le matériau à faible fondu PBO · WO3 par la méthode de phase solide. Il a été constaté que lorsque la quantité de dopage PBO · WO3 est de 0,5% molaire, la phase de pérovskite pure peut être obtenue en maintenant à 900 ° C. Les meilleures performances de la composition peuvent être obtenues en maintenant à 1100 ° C. La constante diélectrique est de 1593, la perte diélectrique tan Δ = 0. 019, coefficient piézoélectrique D33 = 363. 5 × 10 PCPN, coefficient de couplage électromécanique kp = 0. 596, facteur de qualité mécanique QM = 88. 4. On constate que le faible melting Le point PBO · WO3 forme complètement une phase liquide pendant le processus de frittage et pénètre dans le réseau cristallin, qui agit comme un frittage de phase liquide, la température de frittage et évite la formation de deux phases. Les effets de différentes températures de frittage sur la microstructure et les propriétés piézoélectriques de la céramique piézoélectrique PMS-PZT. Les résultats expérimentaux montrent que les céramiques PZT - PZT peuvent toujours former une structure dense à un frittage à température moyenne et basse de 1100 à 1150 ° C, et les propriétés piézoélectriques et diélectriques sont proches de celles obtenues à la température optimale de frittage (1240 ° C). Cela est principalement dû au fait que PBO et SB2O5 peuvent former une phase liquide de transition à une température de frittage inférieure (1100 à 1150 ° C), favorisant ainsi la densification du matériau et enrichissant en phase secondaire à la limite du grain. À mesure que la température de frittage augmente, ils peuvent rentrer dans le réseau cristallin pour former une seule structure de pérovskite. Le frittage à basse température du transformateur en céramique piézoélectrique laminé multicouche PMN-PZT a été étudié. En ajoutant Li2CO3 et Bi2O3 comme aides au frittage dans la céramique PMN-PZT, la phase liquide LiBio2 a été formée pendant le frittage pour réduire la porcelaine PMN-PZT. Le but de la température de frittage et de Bi3 + (0. 96!) Et Li + (0. 74!) A remplacé PB2 + (1. 18!) Et Ti4 + (0. 68!), Respectivement et formé les lacunes PB. Et la vacance O a joué un rôle de double modification. Le matériau en céramique piézotique peut être fritté à une basse température de 940 ° C, et la densité atteint 96% de la densité théorique et a d'excellents paramètres de performance diélectrique et piézoélectrique. Il est ajouté de l'oxyde composite BI4 TI3O12 comme aide de frittage pour réduire la température de frittage de la céramique PZT (52P48). Il a été confirmé que BI4 TI3O12 peut former une grande quantité de phase liquide pour favoriser la densification de frittage pendant le frittage. D'autres ont essayé d'ajouter Li2O à PMN-PZT pour former une phase liquide de transition pour favoriser le frittage, et un compact suffisamment fritté à 950 ° C. De plus, le frittage de phase liquide de PZT peut également être obtenu en ajoutant MNO2, PBF2, NAF, V2O5, etc. Cependant, l'ajout d'un verre ou d'un oxyde à faible fondre peut introduire une deuxième phase, et la présence d'une trop de deuxième phase conduit inévitablement à une diminution significative de la constante diélectrique de la céramique piézo , qui doit être noté.
3. 2 refroidissement en formant une solution solide
Il est préparé une méthode de synthèse de phase solide conventionnelle en utilisant PB0. 94 SR0. 06 (Ni1p2 W1p2) 0. 02 (Mn1p3 NB 2P3) 0. 07 (Zr0. Ti0. 49) 0. 91 (0. 02pnw - 0. 07pmnn - 0. 91pzt)cristal à disque piézoélectrique. En ajoutant du BifeO3 à faible fusion pour introduire des ions de dopage doux tels que Fe3 + et Bi3 +, puisque la taille des ions, le type de réseau et le prix de l'électricité ne sont pas très différents de ceux de la phase de cristal piézo pzt, ils peuvent être dissous pour former un solution solide. Une phase liquide est formée pendant le frittage pour favoriser le frittage. Dans le même temps, l'introduction d'ions mous peut également améliorer les propriétés de la céramique piézoélectrique. Lorsque la quantité de dopage de BifeO3 est de 10% (mol), la céramique PNW-PMNN-PZT fritté à 950 ° C a les meilleures propriétés piézoélectriques. Il est obtenu un composé ternaire de PZT-PCN en ajoutant PB (Cu0. 33NB0. 67) O3 à PZT par une méthode de phase solide conventionnelle. Lorsque la teneur relative du PCN est de 0,08, à 1050, la densité du frittage pendant 2 h peut atteindre 7,8 à 7. 9 gpcm3, ce qui représente 98% de la densité théorique. Le frittage à 950 ° C pendant 2 h a donné de meilleures propriétés électriques: D33 = 473 PCPN, εr = 1636, kp = 0,64. Les auteurs croient que PCN et PZT forment une solution solide, dans laquelle la fusion initiale de CuO contribue à la modification du dopage de NB5 +, et la phase liquide formée réduit simultanément la température de frittage. Attendu le cas où MNO2 est dopé avec PZT-PZN. Lorsque la quantité de dopage de MNO2 est de 0,4% en poids, la céramique PZT-PZN peut être complètement densifiée après frittage à 930 ° C pendant 4 h. Les meilleures propriétés électriques disponibles sont QM = 1000, kp = 0,62, D33 = 330 PCPN. Le mécanisme est comme le suivant PZT forme une solution solide avec PZN, ce qui réduit la température de frittage et améliore les propriétés électriques de la céramique piézotique. En ajoutant MNO2, il joue le rôle de l'épaississement et du frittage, ce qui rend le matériau plus dense et plus facile à friser, et à améliorer la valeur QM du matériau. De plus, une solution solide capable de former une solution solide avec la céramique PZT est BACU0. 5W0. 5 O3 (BCW), Nanbo3 [20], SR (Cu1p2 W1p2) O3, BifeO3 (BF), et similaires. Économie d'énergie et réduction de la pollution environnementale.
En général, abaissant mal la température de frittage dutransducteur de tube piézocéramiqueLe matériel entraîne une diminution des performances. Par conséquent, bien que la température soit considérablement réduite, la densité et les bonnes performances du corps en céramique peuvent être assurées pour atteindre le frittage à basse température du matériau en céramique piézoélectrique. Bien sûr, le frittage à basse température est non seulement obtenu par un seul itinéraire, mais nécessite une combinaison de diverses méthodes, de coordination et de complément à long terme pour obtenir les meilleurs résultats. En raison du processus simple de frittage de phase liquide, de faible coût et de bonnes performances de la céramique piézotique à des températures plus basses, il est devenu un sujet de recherche brûlant au pays et à l'étranger, et a de vastes perspectives d'application dans la production industrielle. À l'heure actuelle, afin de réduire le coût de la préparation des dispositifs de puces en céramique piézo-piézo-multicouche et de réaliser le but de l'utilisation d'électrodes internes co-alimentées d'argent et de cuivre comme dispositifs de puce, il est particulièrement important d'étudier la technologie de frittage à basse température de PZT PIEZOELLECTRIQUE céramique..
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