Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2019-09-10 origine:Propulsé
Les céramiques de titanate de zirconate de plomb (PZT) ont été largement utilisées danstransducteur en céramique piézoélectrique polariséen raison de leurs excellentes propriétés. Cependant, les céramiques piézoélectriques contiennent du PZT ont une température de frittage relativement élevée d'environ 1200 ° C. La température d'oxydation de l'oxyde de plomb (PBO) est d'environ 800 ° C. Par conséquent, il est facile de provoquer la volatilisation du PBO pendant le processus de frittage, ce qui non seulement provoque une pollution environnementale, mais fait également l'écart de la composition réelle du matériau céramique de la formulation conçue, entraînant la détérioration des propriétés électriques. De plus, avec le développement de la technologie de montage de surface (SMT), les dispositifs de puces multicouches sont favorisés par le marché pour leur grande efficacité, leur miniaturisation et leur intégration fonctionnelle. Cependant, la température de frittage élevée de la céramique piézoélectrique rend difficile la réalisation d'une co-incendie du matériau en céramique et du matériau d'électrode. Si l'amélioration des processus peut être apportée à la baisse de la température de frittage, mais il a non seulement une valeur technique et économique importante dans la suppression de la volatilisation du PBO, qui garantit les propriétés matérielles, la réduction de la pollution de l'environnement, la vie de l'équipement prolongeant, etc., mais également le remplacement de la PT et de la PD par Ag, Ni, etc. Le métal noble est utilisé comme électrode interne pour tirer le composant piézoélectrique à puce multicouche à la fois, réduisant ainsi considérablement le coût de l'appareil et la sauvegarde de l'énergie. De plus, des recherches approfondies sur le frittage à basse température peuvent favoriser le développement de la théorie du frittage. À l'heure actuelle, les méthodes de processus pour réduire la température de frittage des céramiques, y compris le processus de frittage, le processus de fraisage et la méthode de frittage de phase liquide. Parmi eux, le processus de frittage de la phase liquide est le coût le plus simple, le plus bas et est pratique pour l'application industrielle. C'est l'un des points chauds de l'industrie piézoélectrique au pays et à l'étranger pour étudier le frittage à basse température de la céramique piézoélectrique PZT par frittage de phase liquide.
1 mécanisme de frittage de phase liquide
En frittant une aide à frittage à faible fondre comme Bi2O3, B2O3, SiO2, V2O5, etc. Dans un matériau de base piézoélectrique PZT, l'ajout d'une substance est capable de former une solution solide avec PZT, le frittage de PZTTransducteur piézoélectrique Céramiqueappartient à une phase liquide. La phase liquide qui se produit pendant le processus de frittage mouillera les particules du corps vert et remplira les pores entre les particules, ce qui crée une tension de surface entre les particules. L'ampleur de la tension de surface est liée à la nature, à la quantité et à la taille des particules de la phase liquide. Sous l'action de la tension de surface, les particules coulent et changent la disposition d'origine et réorganisez-les pour obtenir un emballage plus proche entre les particules vertes. Dans le même temps, en raison de la présence de la phase liquide, le processus de transfert de masse se déroulera à l'interface entre la phase liquide et la phase solide, les petites particules se dissolvent progressivement pour disparaître et les grandes particules se développent en continu et deviennent finalement uniformes et porcelaine dense. La présence d'une phase liquide active les atomes à la surface des particules de poudre. La phase de verre à faible fondre formée par divers aides à frittage à faible fonte est répartie le long de l'interface de contact de chaque particule, et les atomes sont transportés par diffusion de phase liquide, et le coefficient de diffusion est important, de sorte que le processus de frittage est considérablement accéléré, et la température de frittage peut être augmentée que lorsque la phase liquide ne se produit pas. Pour réduire les trois exigences suivantes, il faut répondre en tant qu'additifs pour le frittage de phase liquide: (1) la phase liquide doit apparaître à la température de frittage; (2) une bonne mouillabilité aux solides; (3) phase solide en phase liquide. Il y a une solubilité importante.
2 façons d'atteindre le frittage de phase liquide
Le plus grand avantage de la céramique piézoélectrique PZT est qu'ils peuvent être ajustés à une large gamme de propriétés électrophysiques en modifiant la composition ou en modifiant les conditions externes en fonction des différents besoins. L'utilisation d'autres substances pour atteindre un frittage à basse température de la céramique PZT réduit non seulement la température de frittage, mais optimise également ses propriétés électriques. De plus, le frittage à basse température à phase liquide peut être réalisé par la méthode de phase solide conventionnelle, et le processus est simple et industrialisé. Le frittage de la phase liquide est principalement effectué de trois manières: (1) la matière solide est formée en une solution solide avec le corps fritté; (2) L'additif forme une phase liquide avec le corps fritté (3) l'additif forme une phase liquide de transition avec le corps fritté.
3.1 Ajout au corps fritté pour former une solution solide
Lorsque le mélange est proche de la taille des particules, de la forme cristalline piézo et du prix de l'électricité de la phase de frittage, il peut être mutuellement soluble pour former une solution solide, ce qui fait augmenter la phase cristalline principale, et les défauts sont augmentés , de sorte que certains éléments structurels sont dans un état de non-équilibre, qui a une grande énergie et est pratique. Déplacez-vous pour promouvoir le frittage.
2.2 L'ajout de la substance au corps fritté forme une phase liquide
Le frittage de phase liquide est dû à l'ajout d'additifs pour faire en sorte que le système ait un point eutectique faible. La température est significativement inférieure à la température de frittage traditionnelle dutransducteur à disque rond piézo. La phase liquide est formée au stade initial du frittage. La limite des grains peut être améliorée en raison du réarrangement des grains et du contact de renforcement dans le frittage de la phase liquide. La mobilité est telle que les pores sont suffisamment libérés, favorisant ainsi la densification du frittage et atteignant le but de réduire la température de frittage. Cependant, l'ajout d'un verre ou d'un oxyde à faible fondre introduit 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, et une augmentation de la perte diélectrique Tan δ doit être c'est noté.
2. 3 L'addition et le corps fritté forment une phase liquide de transition.
Si la céramique piézotique peut former une phase liquide au stade initial du frittage et que la composition de la phase liquide peut volatiliser ou rentrer dans le réseau de phase cristalline principale à une température élevée, il peut fonctionner comme une modification de dopage. Ces additifs de point de fusion faible peuvent non seulement réduire considérablement la température de frittage, mais également éviter la formation de phases secondaires par l'ajout de flux, maintenant ainsi les bonnes propriétés piézoélectriques du matériau de base d'origine, qui est d'une grande signification pour l'économie d'énergie et l'environnement réduction de la pollution.
