通过研究,降结温度的主要方法有:(1)改善粉体形貌,表面能和烧结活性,有利于烧结过程的进行.研究表明[14]PbO挥发温度为924.71℃,颗粒之间的反应温度为811.26℃;而固相合成的1243.47℃,PbO的挥发温度为1213.29℃.因此采取有效的合成方法,PbO挥发温度以下,铅可完全挥发.(2).,PZT陶瓷粉体时掺加微量的Fe2+,Bi3+,Cu2+等离子,
)O3],山东压电陶瓷圆管,可以实现在空气中850℃BCW[Ba(CuW完成绕结,山东压电陶瓷,比不加烧结助剂的粉体的烧结温
度降低250℃左右,比一般固相法制备的PZT粉体的烧结温度1250℃降低400℃左右.(3)热压烧结.清华大学的李龙土及同事在PZT基压电陶瓷原料中加入由xBO1.5-yBiO1.5-zCdO组成的玻璃料可使其烧结温度得到较大程度的降低,其压电性和介电性都得到了改善[17].
为了适应各种不同的用途和要求,国内外对PZT陶瓷进行了广泛的掺杂改性研究.PZT压电陶瓷的掺杂改性主要有以下几个方面:
.1 软性掺杂 这种掺杂是指La3+、Bi3+、Nb5+、W6+等高价离子分别置换Pb2+或(Zr,Ti)4+等离子,在晶格中形成一定量的正离子缺位(主要是A位),由此导致晶粒内畴壁容易移动,结果使矫顽场降低,使陶瓷的极化变得容易,因而相应地提高了压电性能.但空位的存在增加了陶瓷内部的弹性波的衰减,引起机械品质因数Qm和电气品质因数Qe的降低,但其介电损耗增大,因而这类掺杂的PZT压电陶瓷通常称为“软性”PZT压电陶瓷,适于制备高灵敏度
.2 硬性掺杂 这类掺杂与高价离子软性掺杂的作用相反:离子置换后在晶格中形成一定量的负离子(氧位)缺位,因而导致晶胞收缩,山东压电陶瓷圆柱,抑制畴壁运动,降低离子扩散速度,矫顽电场增加,从而使极化变得很困难,压电性能降低,Qm和Qe变大,介电损耗减少.具有这类掺杂物的PZT压电陶瓷称为“硬性”PZT压电陶瓷,的传感器元件.这类掺杂报道较多的是La3+和Nb5+[
但在实际的操作过程中,中低温烧结的温度降低是有限的,低温工艺会提高PZT粉体制备的成本;添加剂的加入容易引入第二相,易降低其电学性能.研究表明[12],研究者常采用加入过量的氧化铅成分来弥补铅的损失.加入过量的氧化铅在烧结时呈现液相,有助于粉体的致密化行为,但却降低了烧结体的致密度.又由于在PbO液相中TiO2溶解度大于ZrO2的溶解度,过量的氧化铅有可能使烧结的PZT陶瓷中钛含量偏高.而铅的热损失机理有待于进一步研究.
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