pzt壓電陶瓷的制備

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1、材料研究進展課程論文（PZT壓電陶瓷的制備）姓名：徐敏yearsmortgagehousing;4.mortgageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateral學號：1205101032班級：材料料科學與工程01班2016年1月10日摘要壓電陶瓷材料是一種能夠?qū)C械能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能陶瓷,在諧振器、

2、傳感器、超聲換能器、驅(qū)動器、濾波器、電子點火器等方面有著廣泛的應用。PZT壓電陶瓷因其具有良好的介電和壓電性能,一直以來都占據(jù)著壓電陶瓷領域的主導地位。但是傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法的燒結(jié)溫度高,造成氧化鉛的大量揮發(fā),從而引起化學計量比的偏離,性能的下降,環(huán)境的污染。在提倡低碳環(huán)保的今天,通過低溫燒結(jié)技術(shù)來降低氧化鉛的揮發(fā)顯得越來越重要和必要。通過選取組成處于準同型相界(MPB)附近的PbZr0.52Ti0.48O3作為研究對象,結(jié)合傳統(tǒng)固相燒結(jié)法制備PZT壓電陶瓷的優(yōu)缺點,改變傳統(tǒng)的氧化物原料,提出兩種低溫制備PZT壓電陶瓷的新

3、方法。重點研究了以乙酸鉛、偏鈦酸、碳酸鋯和草酸為原料的低溫制備新工藝,討論研磨時間、Zr/Ti比、預燒溫度和終燒溫度四個因素對本工藝的影響。通過分析TG-DTA、XRD、SEM和樣品的電性能,確定較佳的工藝條件是在Zr/Ti=0.40/0.60下,研磨12h,在750°C預燒2h,在950°C下終燒2h,此時制備得到的PZT陶瓷的相對介電系數(shù)和壓電系數(shù)均為最大值:εr=824,tanδ=0.986%,d33=372pC/N。研究表明,此新方法對制備PZT￡E電陶瓷是行之有效的,并且樣品的電性能略高于傳統(tǒng)固相法制備得到PZ

4、T壓電陶瓷的性能,而且成本低廉,工藝簡單,燒結(jié)溫度低,具有工業(yè)應用價值,是一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ吞季G色環(huán)保的新工藝。關鍵詞：PZT;低溫制備;Ce02摻雜;yearsmortgagehousing;4.mortgageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateral1.PZT壓電陶瓷簡介1.1PZT發(fā)展史1

5、942年發(fā)現(xiàn)了BaTiO3的壓電性，由于其介電常數(shù)較高，很快用于發(fā)展，直到今天仍用于制作聲吶裝置的振子和聲學計測裝置以及濾波器等、但由于存在頻率溫度穩(wěn)定性欠佳等缺陷，所以1954年美國公布了壓電體Pb(ZrTi)O3，即鋯鈦酸鉛，現(xiàn)在統(tǒng)稱為PZT型陶瓷，PZT的出現(xiàn)使壓電陶瓷有了更多的應用，例如壓電點火裝置和濾波器等。如果把BaTiO3作為單元系壓電陶瓷的代表，那么PZT可作為二元系壓電陶瓷的代表。PZT壓電陶瓷由于它的性能參數(shù)多樣性、振動模式的研究與開發(fā)利用以及器件制作技術(shù)的進步等因素，促使它在近十年來發(fā)展甚為迅速，應

6、用日趨廣泛，對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展有著一定的影響。1.1.1PZT的實際應用PZT陶瓷材料的應用概況可用“PZT樹”表示于下圖PZT樹（圖一）yearsmortgagehousing;4.mortgageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateral1.2PZT晶體結(jié)構(gòu)PbZrO3和PbTiO3的結(jié)構(gòu)特點比

7、較：PbTiO3PbZrO3結(jié)構(gòu)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Tc(立方順電)230℃（正交晶系）490℃類別反鐵電體鐵電體1(1.063)>Tc立方順電相PbZrO3和PbTiO3的結(jié)構(gòu)相同，都屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，晶胞的B位置可以是Ti4+也可以是Zr4+,由于rTi4+=0.64A和rZr4+=0.77A相近且兩種離子的化學性質(zhì)相似，故兩者可形成無限固溶體，可表示為Pb(ZrxTi1-x)O3，簡稱PZT瓷。PZT的晶體結(jié)構(gòu)（圖二）yearsmortgagehousing;4.mortg

8、ageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateralPbTiO3是一種高居里點（490℃）的鈣鈦礦