凝膠注模成型法制備PZT壓電陶瓷.pdf

1、鋯鈦酸鉛陶瓷(PZT)作為能夠?qū)C械能和電能互相轉換的信息功能陶瓷材料是至今為止應用最廣泛的壓電陶瓷材料。凝膠注模成型技術是一種新穎的原位凝固成型方法，能夠獲得高密度、高強度、均勻性好的復雜形狀的坯體。該成型技術在結構陶瓷的制備中已得到了成功的應用和發(fā)展，但在壓電陶瓷中的應用卻少見報道。如今對于壓電陶瓷產(chǎn)品的形狀復雜程度要求越來越高，將凝膠注模成型技術應用到壓電陶瓷制備中有重要的意義。
　　 本文研究了凝膠注模成型工藝制備PZT

2、陶瓷的相關技術。討論了pH值，攪拌時間，分散劑用量以及固相體積含量對PZT陶瓷漿料流動性的影響。研究得到以下結果:當pH=12，分散劑PMAA-NH4的添加量為陶瓷粉料質(zhì)量的0.15wt％，以3000r/min的轉速攪拌15min時，PZT漿料的粘度最低，所制備漿料的最高固相體積含量達60vol％時仍具有較好流動性。論文研究了凝膠注模成型PZT陶瓷時凝膠固化時間的影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酰胺單體用量越多，凝膠固化的時間越短，同時生坯強度

3、等性能隨之改變。在確定單體用量的情況下，實驗通過調(diào)節(jié)引發(fā)劑和催化劑加入量來準確控制凝膠固化時間。綜合各方面因素，認為引發(fā)劑和催化劑的添加量為單體質(zhì)量的2.5％和1.25％較為適宜。
　　 論文同時研究了各因素對成型坯體和燒結體性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，坯體抗壓強度隨著單體添加量的增加而增大，單體的最佳用量為陶瓷粉體的2.0wt％。隨著固相體積含量的加大，坯體的密度增大，線收縮率減小，但抗壓強度先增大后減小，固相體積含量在47.5