Processus de transducteur de céramique piézoélectrique

La production et la recherche deMatériaux en céramique piézoélectriquePour les transformateurs piézoélectriques de haute puissance dans la recherche sur les matériaux en céramique piézoélectrique, la recherche de la Chine est relativement arriérée. Selon les statistiques, au cours des six années de 1997-2002, parmi les plus de 60 brevets publiés en Chine pour la céramique piézoélectrique et leurs demandes, il y avait environ 50 demandes, dont seulement près de 80. La Corée, et il n'y a que 4 éléments en Chine, dont un seul devrait être appliqué aux transformateurs piézoélectriques. Ces dernières années, bien qu'aucune autre entreprise étrangère n'ait soumis des brevets sur la recherche et l'application de matériaux en céramique piézoélectrique en Chine, ils peuvent être utilisés pour fabriquer des céramiques piézoélectriques à base de PZT pour les transformateurs en céramique piézoélectrique à haute puissance. Il peut être utilisé pour fabriquer des transformateurs piézoélectriques avec une puissance de sortie supérieure à 30 W. Il a été appliqué avec succès aux lampes fluorescentes pour l'utilisation quotidienne. Le PZ24 à base de PZT de Ferromerm a également été appliqué avec succès aux transducteurs de haute puissance. Bien que dans notre pays, certains instituts de recherche aient utilisé des matériaux piézoélectriques basés sur des matériaux NEC pour préparer les transformateurs piézoélectriques avec une puissance de sortie en dessous de faibles (mais la situation de la recherche et l'application de la céramique piézoélectrique n'est toujours pas optimiste.

Étant donné que les transformateurs en céramique piézoélectrique multicouches sont faciles à atteindre une miniaturisation et une puissance élevée, certains chercheurs au pays et à l'étranger adoptent souvent la structure multicouche dans la recherche sur les transformateurs piézoélectriques. La structure de transformateur en céramique piézoélectrique multicouche la plus simple de type rosen peut être considérée comme le processus composite et simplifié dans une direction d'épaisseur par une pluralité de transformateurs en céramique piézoélectrique de type rosen monobloc. L'entrée est alternativement laminée et tirée par undisque en céramique piézoélectriqueet un matériau d'électrode, qui implique inévitablement un problème de co-incendie entre le matériau en céramique piézo et le matériau de l'électrode. À l'heure actuelle, de nombreux matériaux en céramique piézo-piézo pour les transformateurs piézoélectriques ont un problème de température excessivement élevée (> 11000C) dans la production de transformateurs en céramique piézoélectrique multicouche, il est nécessaire d'utiliser une proportion plus élevée de matériaux d'électrode contenant des métaux précieux. Dans la production de transformateurs piézoélectriques, le coût des matériaux d'électrode pour environ 2/3 du coût total. Par conséquent, afin de réduire le coût de production, le matériau piézoélectrique du transformateur piézoélectrique est impératif, mais les performances anti-oxydation du métal de base à haute température sont extrêmement médiocres. En raison de la simplicité et de l'économie du processus, la plupart des fabricants de dispositifs piézoélectriques en Chine utilisent actuellement l'atmosphère oxydante le frittage pendant la production. Lorsque la température de frittage est supérieure à 1100 ° C, le métal de base tel que Ni est facilement oxydé, ce qui augmente la résistance de contact entre l'électrode et le matériau céramique et a une grande influence négative sur l'appareil. Dans la situation actuelle, il existe deux façons de \"la métallisation du ruthénium \" des électrodes de dispositif piézoélectrique: Premièrement, sous la condition que les performances de l'appareil ne sont pas affectées, la température de frittage du matériau céramique piézo Réduire le courant domestique actuel. La quantité de céramique piézo-métal précieuse est utilisée dans le matériau d'électrode largement en argent; La seconde est la métallisation \"ruthénium \" adoptée, qui est fritté dans une atmosphère réductrice. La réalisation de la deuxième façon pour la production actuelle de la céramique piézo-piézotique actuelle de la Chine, la difficulté est très importante. Parce que la plupart de l'usine de production de céramiques électroniques actuelle de la Chine, l'utilisation de l'atmosphère oxydante du four de type pas à pas. La réalisation d'un frittage réductrice signifie un remplacement substantiel de l'équipement d'origine, ce qui est évidemment insupportable pour la production électronique de céramique piézo-piétique en Chine, qui a un démarrage tardif. Par conséquent, la réduction de la combustion de bas grade est l'une des directions de recherche des matériaux de transformateur piézoélectrique à haute puissance. Une telle performance des matériaux sans plomb existants n'est pas satisfaisante. Bien que dans le domaine de la recherche piézoélectrique, l'utilisation de matériaux sans plomb pour remplacer les matériaux PT ou PZT existants est la tendance future, et il est difficile à réaliser à court terme en raison des conditions scientifiques et technologiques existantes. Dans le même temps, QM et KP de matériaux PZT purs sont une paire de facteurs mutuellement restrictifs, l'un élevé et l'autre doit être faible. Par conséquent, dans le domaine de la recherche des matériaux piézoélectriques à haute puissance, les yeux des chercheurs sont principalement concentrés sur la mambate de lanthane de plomb (PMS), le nimanate de plomb (PMN), le niobate de zinc de plomb (PZN) et d'autres composants et PZT. Recherche sur les systèmes ternaires, quaternaires ou multivariés. D'après les exemples ci-dessus, on peut voir que la céramique piézoélectrique haute puissance a les caractéristiques suivantes en termes de composition: les principaux composants de la céramique piézoélectrique à haute puissance sont principalement PZT, et le rapport Zr / Ti est près de la quasi-homophase, et le rapport Zr / Ti est près de la quasi-homophase frontière. Cela est principalement dû à l'existence d'une frontière quasi-homophase entre le complexe ferroélectrique détendu et le PZT Piezo. En raison de l'existence de la limite de phase quasi-homogène, il existe un grand espace de réglage pour la sélection et la conception de la composition et des performances des matériaux. Les nouveaux résultats de recherche sur la frontière quasi-homophase montrent également que C20-221: Il existe une phase ferroélectrique monoclinique à la frontière quasi-homophase, et l'axe polaire de la phase ferroélectrique monoclinique peut être entre eux. Dans n'importe quelle direction, de sorte que dans le matériau de la composition près de la frontière quasi-homophase, la déviation du domaine pendant la polarisation est plus facile, et les propriétés piézoélectriques du matériau près de la frontière quasi-homophase sont optimales. Étant donné que la température de Curie des ferroélectriques détendus est relativement faible, comme: PB (Z N, / 3NB2 / 3), son TC = 1400C, donc afin de garantir que le matériau a une température TC plus élevée, la teneur en PZT dans ces éléments Les systèmes sont plus élevés.

Grâce à l'analyse ci-dessus, les principes suivants sont disponibles pour la sélection et la conception de matériaux pour les transformateurs en céramique piézoélectrique de haute puissance: