PZT95-5壓電陶瓷的燒結(jié)研究.pdf

1、具有ABO3鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的鋯鈦酸鉛PZT壓電陶瓷，因其溫度穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)異，容易制造而且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電子元器件中。鋯鈦摩爾比為95/5的鋯鈦酸鉛壓電陶瓷體系[化學(xué)式為Pb（Zr0．95Ti0．05）O3，簡(jiǎn)稱PZT95/5]因具有體積小，儲(chǔ)能密度高的優(yōu)點(diǎn)而一直是PZT系壓電陶瓷研究的重點(diǎn)。尤其是在爆電電源及軍事上要求高穩(wěn)定性元器件方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值，例如可以用于中子產(chǎn)生器的電源上。由于含鋯較高，PZT95/5陶瓷

2、一般要求高溫（1300℃）燒結(jié)，高溫下體系中的鉛揮發(fā)嚴(yán)重，造成化學(xué)計(jì)量比不準(zhǔn)確，最終制品性能惡化，也對(duì)環(huán)境造成了危害。為此，本研究主要圍繞影響鋯鈦酸鉛陶瓷燒結(jié)的各種因素進(jìn)行研究和探討，以期實(shí)現(xiàn)陶瓷的低溫?zé)Y(jié)并得到最佳的燒結(jié)工藝條件。具體內(nèi)容如下： 采用固相法、液相（溶膠—凝膠）法、沖擊波加載等三種不同的方法合成PZT95/5粉體，利用X射線衍射、掃描電鏡、差熱、激光粒度儀等多種測(cè)試手段對(duì)粉體進(jìn)行表征，研究不同方法合成的粉體結(jié)構(gòu)與

3、性能上的差異及其對(duì)陶瓷燒結(jié)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用沖擊波的高溫高壓作用可以合成單一鈣鈦礦相PZT粉體，合成粉體產(chǎn)生了晶粒細(xì)化并存在一定程度的晶格畸變，有利于增強(qiáng)粉體活性，促進(jìn)了低溫活化燒結(jié)，也顯著的改善了陶瓷的燒結(jié)性能：在常壓下1200℃燒結(jié)150min得到了致密度達(dá)到7．83g/cm3的PZT95/5陶瓷體，比傳統(tǒng)固相法制備的粉體燒結(jié)溫度降低了100℃左右。 此外，因工藝對(duì)陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的形成很關(guān)鍵，而顯微結(jié)構(gòu)對(duì)陶瓷的性能影響很