Conditions de frittage des céramiques piézoélectriques

Détermination des conditions de frittage:

Pour déterminer les conditions de frittage, nous devons prêter attention à la relation entre les deux aspects: l'une est la relation entre les conditions de frittage et la microstructure et les propriétés de la porcelaine; L'autre est la relation entre les conditions de frittage et la forme et la taille du blanc. Ce qui suit est une description duCéramique piézoélectrique du matériau PZTde la température de frittage est la composante céramique à base de PZT, qui dépend principalement de la composition chimique de la formulation, ils sont la taille des grains de la céramique, la forme et la taille du corps vert, la méthode de moulage, le taux de chauffage et la temps de maintien. Le meilleur tir est généralement déterminé en mesurant le retrait, la densité, la microstructure et les propriétés électriques des composants à diverses températures de frittage pendant le tir d'essai. D'une manière générale, la céramique piézo-piétique avec une large plage de température de frittage (± 30 ° C) doit être frittée à la limite supérieure de la température de frittage, mais le temps de maintien ne doit pas être trop long; La plage de températures de frittage est étroite (± 10 ° C) pour la porcelaine. La température de limite inférieure est frittée; et le temps de maintien peut être prolongé de manière appropriée. (2) Taux de chauffage et temps de maintien: Lorsque le taux de chauffage est rapide (environ 300 ° C / H), la température de frittage doit être la limite supérieure, le temps de maintien ne doit pas être prolongé; Lorsque le taux de chauffage est lent (environ 200 ° C / H), le frittage, la température doit être inférieure à la limite inférieure et le temps de maintien peut être étendu de manière appropriée. Compte tenu du fait que le PBO est volatil à des températures élevées, des blancs de petite taille de forme simple sont plus rapides et à court terme (≤1h). Cependant, pour les formes grandes et complexes, la température doit être ralenti et le temps de maintien doit être prolongé, et le scellage et le frittage doivent être efforcés pour rendre le produit uniformément fritté et éviter la perte de plomb. (3) Vitesse de refroidissement et méthode de refroidissement: La vitesse de refroidissement et la méthode de refroidissement dépendent principalement de la forme et de la taille du blanc et de la structure de la fournaise de frittage. Généralement, les petits et moyennes blancs peuvent être refroidis par refroidissement naturel dans la fournaise. De petits blancs à forme simple, afin d'affiner le grain, éviter de réduire le noircissement, qui peut ouvrir légèrement la porte du four et refroidir par l'air;céramique piézoélectrique sensibleAdoptez également la méthode de refroidissement par air et de refroidissement rapide, puis effectuer un refroidissement naturel avec le four en dessous de 850 ° C. Des blancs de grande taille avec des formes complexes sont généralement contrôlés pour refroidir à une vitesse de refroidissement de 100 ° C / H pour éviter la fissuration de déformation.

(1) Préparation avant le frittage:

1) Inspection: 1 corps de chauffage du four frittage bon ou mauvais, position de thermocouple, courant et équilibre de tension, performances d'isolation et autres conditions de fournaise; 2 parties réfractaires frittes, telles que l'intégrité de l'émail et de la couverture, le degré d'absorption du plomb, bonne ou mauvaise attente.

2) Montage et alimentation, le four doit être poussé doucement et doucement pour éviter l'empilement du blanc.

Définissez le programme de frittage. Selon les conditions de frittage spécifiées par le processus, un programme de frittage est défini sur le contrôleur de température, et le frittage est effectué par chauffage électrique.

(3) Observez, ajuster et enregistrer régulièrement les conditions de fonctionnement du four de frittage, et vérifier, mesurer et corriger la température à plusieurs reprises pour empêcher la déviation de la température près de la température de frittage optimale et du temps de maintien.

(4) Après la fin de la préservation de la chaleur, éteignez, refroidissez naturellement ou refroidissez par d'autres méthodes de refroidissement. Il peut être cuit en dessous de 200 C.

Juger la qualité du frittage:

En plus de déterminer la densité, les propriétés électriques et la microstructure, la production debimorphe en céramique piézoLa céramique piézoélectrique peut être jugée par un jugement visuel plus simple et plus direct. Selon cette méthode de jugement, la porcelaine de la qualité frittée préférée devrait avoir les caractéristiques suivantes:

Couleur à température ambiante: uniforme et brillant;

Phénomène de liaison: les pièces en porcelaine sont légèrement liées, mais faciles à séparer; 3 taux de retrait d'environ 12%;

Diffusion d'encre: pas de pénétration d'encre, pas de diffusion; 5 Sound: Il y a un son métallique croustillant lorsqu'il est frappé; 6 Résistance mécanique: haute résistance, pas facile à casser;

Condition de section: uniforme, dense, pas de pores, la coquille est en forme de coquille, brillante dans la même fournaise, en porcelaine dans le même creuset, les caractéristiques ci-dessus sont fondamentalement les mêmes, il n'y a pas de différence significative. Les principaux facteurs affectent le frittage. L'influence des matières premières est que les différentes matières premières de différentes spécifications et classes contiennent différents types et quantités d'impuretés. Les activités de différentes origines et lots deTranducers ultrasoniques piézoélectriquessont également différents et les conditions de frittage changent également en conséquence. (2) L'influence du rapport zirconium-titane (ZR / Ti) avec l'augmentation de Zr / Ti a la température de frittage augmente, et il est même difficile à friser. (3) L'influence des additifs. Les additifs qui affectent le frittage ont principalement les catégories suivantes:

1 A \"Soft \" Additif (comme LA3 +, NB5 +, etc.) qui produit des défauts de sites A. Conduise à la diffusion ionique, la plage de température de frittage est élargie et la vitesse de frittage est augmentée.

2 \"Hard \" Additifs qui produisent O Vacancies (comme Na +, Fe3 +, Sc3 +, etc.). Le rétrécissement du réseau n'est pas propice à la diffusion ionique et est difficile à friser.

3 Small Radius Substitution équivalente de la substitution de l'ion de site A (comme Sr2 +, etc.). Le peu est desserré, le réseau est déformé pour faciliter la diffusion de l'ion, et il est facile à friser.

4 Un additif de phase liquide (comme SiO2, Bi2O3, etc.) est formé. Dans la longue phase liquide du corps vert, les ions sont facilement diffusés, ce qui peut abaisser la température de frittage. Ce qui peut limiter les additifs de ségrégation des limites des grains (tels que Fe3 +, Al3 +, CR3 +, Ni3 +, etc.). Une partie de l'additif est solide dans ledisques piézores transducteurs piézocéramiquescristal pour modifier; Une partie est condensée sur la limite des grains, limitant la croissance des grains, entraînant une structure microcristalline à haute densité, améliorant les propriétés électromécaniques de la pièce de porcelaine et améliorant particulièrement la résistance mécanique.