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壓電陶瓷是電子陶瓷的一類,給它施加一定的力使其產(chǎn)生形變,壓電陶瓷聯(lián)系方式,就會(huì)在陶瓷表面產(chǎn)生電荷。這種現(xiàn)象叫正壓電效應(yīng),反之給其施加一個(gè)電場(chǎng),陶瓷體則產(chǎn)生一定的形變,叫逆壓電效應(yīng)。壓電陶瓷及其器件是近代電子技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的重要組成部分,它在現(xiàn)代通訊、雷達(dá)、聲納、自動(dòng)測(cè)量與控制、超聲換能、引燃引爆、超聲滅菌、超聲功率等方面均得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)在我國(guó)在壓電陶瓷材料及其應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)仍處于發(fā)展階段,此行業(yè)的發(fā)展將具有廣闊的前景。

由于含鉛的PZT基壓電陶瓷通常的燒結(jié)溫度為1200℃以上,處于這個(gè)溫度的PbO容易揮發(fā).由于鉛的揮發(fā):(1)使得PZT陶瓷的化學(xué)計(jì)量比發(fā)生偏差,性能難以穩(wěn)定控制;(2)對(duì)環(huán)造成污染,壓電陶瓷哪家好,危害人類健康;(3)壓電陶瓷器件的多層化,在高溫?zé)Y(jié)時(shí),內(nèi)電極常使用鉑等,大大提高了器件的成本[12].為了防止鉛的揮發(fā)、減少鉛的損失可以通過密閉容器燒結(jié)[13],加入過量鉛成分等方法,但更應(yīng)該通過降結(jié)溫度來防止,少鉛的損失,還可以節(jié)約能源.

為了適應(yīng)各種不同的用途和要求,國(guó)內(nèi)外對(duì)PZT陶瓷進(jìn)行了廣泛的摻雜改性研究.PZT壓電陶瓷的摻雜改性主要有以下幾個(gè)方面:

.1 軟性摻雜 這種摻雜是指La3+、Bi3+、Nb5+、W6+等離子分別置換Pb2+或(Zr,Ti)4+等離子,在晶格中形成一定量的正離子缺位(主要是A位),由此導(dǎo)致晶粒內(nèi)疇壁容易移動(dòng),結(jié)果使矯頑場(chǎng)降低,使陶瓷的極化變得容易,因而相應(yīng)地提高了壓電性能.但空位的存在增加了陶瓷內(nèi)部的彈性波的衰減,引起機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm和電氣品質(zhì)因數(shù)Qe的降低,但其介電損耗增大,因而這類摻雜的PZT壓電陶瓷通常稱為“軟性”PZT壓電陶瓷,壓電陶瓷批發(fā),適于制備高靈敏度

.2 硬性摻雜 這類摻雜與離子軟性摻雜的作用相反:離子置換后在晶格中形成一定量的負(fù)離子(氧位)缺位,因而導(dǎo)致晶胞收縮,抑制疇壁運(yùn)動(dòng),降低離子擴(kuò)散速度,矯頑電場(chǎng)增加,連云港壓電陶瓷,從而使極化變得很困難,壓電性能降低,Qm和Qe變大,介電損耗減少.具有這類摻雜物的PZT壓電陶瓷稱為“硬性”PZT壓電陶瓷,的傳感器元件.這類摻雜報(bào)道較多的是La3+和Nb5+[

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