Problèmes avec la poudre de céramique piézoélectrique PZT (2)

Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2018-10-14 origine:Propulsé

enquête

Le premier est la séparation de la nucléation et du processus de croissance, qui favorise la nucléation et le contrôle de la croissance, pour garantir que le taux de nucléation est supérieur au taux de croissance, c'est-à-dire garantissant que lePZT MATÉRIAUX PIEZ PIE DE CERAMIQUEUn précurseur est formé sous un grand degré de surfacturation ou de sursaturation élevée. Deuxièmement, la prévention de l'agglomération en poudre PZT comprend comment inhiber l'agglomération pendant la préparation de la poudre. 1. Sélection de conditions de réaction raisonnables (telles que le pH, la concentration et la température de réaction; 2. la synthèse de la poudre, le processus de séchage et un traitement spécial, y compris une faible tension en surface pendant la synthèse de la poudre, de sorte que des compacts de poudre avec moins d'agglomération peuvent être obtenus; des processus de séchage spéciaux sont Utilisé dans le processus de séchage, principalement le lyophilisation, le séchage supercritique et le séchage lointain, etc. Le principe de base consiste à éliminer l'interface gaz-liquide avec une grande tension de surface, ou pour rendre les particules fixes et non proches les unes des autres . Par exemple, la lyophilisation est l'utilisation d'une basse température et d'une pression négative pour sublimer le milieu liquide brut congelé en une phase solide sous pression négative due aux particules de phase solide est gelée dans le milieu liquide brut, et il n'y a pas d'interface de gaz-liquide avec une grande tension de surface dans le capillaire entre les particules, évitant ainsi le grave problème d'agglomération causé par le pont liquide.

Choisir les meilleures conditions de calcination ou des processus spéciaux, tels que l'utilisation du chauffage au micro-ondes sans transfert de chaleur, une efficacité énergétique élevée et d'autres caractéristiques pour remplacer le four électrique à haute température traditionnel, un corps chaud PZT à composant unique a été obtenu à 600 ° C. Les méthodes detransducteur d'élément piézoélectriquePour éliminer l'agglomération après la formation de groupe, le dépôt ou la sédimentation, le broyage et le traitement et le dispersant à ultrasons, etc. Par exemple, Wang Xicheng utilise des alcoxydes et des nitrates métalliques comme matières premières pour contrôler strictement les conditions de coprécipitation, de lavage et de dispersion. En utilisant la technologie de séchage et un processus de calcination raisonnable, les composants sont homogènes et n'ont pas d'agglomérats durs. Phase de pérovskite unique, activité de frittage élevée de la poudre fine PZT 52 de la taille d'un micron. Formé par la technologie de pressage isostatique froid (CIP), le frittage de densification peut être atteint à 800 ° C, et sa densité relative atteint 98%.

L'influence sur la qualité de PZTélément de disque piézoélectriqueLes produits comprennent principalement deux aspects: premièrement, la volatilisation du plomb pendant le processus de frittage de la céramique piézoélectrique PZT fait écarter les composants de la stoechiométrie précise pour réduire les performances des produits; D'un autre côté, il fait référence au Zr / Ti dans les composants. La fluctuation affecte la stabilité des performances du produit PZT. pression. Le plomb plus facilement est volatilisé et à mesure que le ZR / Ti augmente, la température de frittage de la céramique piézoélectrique PZT augmente, la pression de vapeur saturée de l'oxyde de plomb augmente progressivement et la perte de plomb devient plus grave, donc PZT avec des céramiques piézoélectriques Zr / Ti élevé Sont plus difficiles à friser, c'est une pression partielle trop faible en oxygène pendant le frittage peut entraîner une volatilisation. Le matériau PZT préparé par la méthode de phase solide traditionnelle a une faible activité de frittage. La température de frittage est généralement d'environ 1200 ° C, ce qui est facile à provoquer une grande quantité de volatilisation et les performances du produit ne sont pas élevées. Par conséquent, le produit PZT est préparé par la méthode de phase solide est difficile pour répondre aux exigences de performance. À l'heure actuelle, les principales mesures prises par les chercheurs matériels au pays et à l'étranger pour la volatilisation des plombs sont les suivantes: Premièrement, un plomb excessif est ajouté à la synthèse de la poudre. Au stade initial du frittage est dû à la formation d'une phase liquide, qui peut augmenter la zone de contact des réactifs, accélérant le taux de diffusion de zirconium, de titane et de dopants améliore l'uniformité du produit; La phase liquide de formation peut également accélérer la dissolution et les précipitations. La limite des grains d'une part, ce qui réduira les performances du produit. D'un autre côté, il provoquera facilement la concentration locale de titane dans ledisques piézos cristalLa composante est trop élevée, ce qui est dû à la solubilité de TiO2 dans l'oxyde de plomb en phase liquide. Il est plus grand que la solubilité de ZRO2, provoquant ainsi la teneur en titane locale du produit PZT après le frittage élevé, en particulier à la limite des grains, affectant ainsi l'uniformité de la microstructure et réduisant les performances du produit. L'ajout de plomb en excès affecte également les propriétés mécaniques des composants en céramique piézoélectrique PZT: lorsque le produit a un excès de plomb excessif, le mode de fracture est une fracture transgranulaire; La carence en plomb est la fracture des limites des grains.

Deuxièmement, dans le processus de frittage du produit, selon le mécanisme de volatilisation du plomb, un système de frittage raisonnable et des mesures spéciales sont adoptés. Il est largement utilisé pour ajouter une feuille d'atmosphère de frittage et pour friser en utilisant une technique de bismuth à double couche, et pour contrôler l'atmosphère de frittage comme une atmosphère oxydante. Cela réduira la volatilisation des plombs et empêchera le produit de noircir. Dans une atmosphère réductrice, Ti4 + est facilement conçu pour être noir par le Ti3 + d'origine.

Le troisième est d'ajouter une quantité appropriée de dopants. Le dopage d'une part réduit la volatilisation du plomb et améliore d'autre part les performances des articles PZT. La plage de température de volatilisation du plomb. De plus, le mécanisme de volatilisation du plomb reste à étudier.