Condições de sinterização de cerâmica piezoelétrica

Determinação das condições de sinterização:

Para determinar as condições de sinterização, devemos prestar atenção à relação entre os dois aspectos: uma é a relação entre as condições de sinterização e a microestrutura e propriedades da porcelana; O outro é a relação entre as condições de sinterização e a forma e o tamanho do espaço em branco. A seguir, uma descrição doCerâmica piezoelétrica de material PZTde temperatura de sinterização é o componente cerâmico baseado em PZT, que depende principalmente da composição química da formulação, são o tamanho do grão da cerâmica, a forma e o tamanho do corpo verde, o método de moldagem, a taxa de aquecimento, a taxa de aquecimento e o tempo de espera. O melhor disparo é geralmente determinado medindo a encolhimento, a densidade, a microestrutura e as propriedades elétricas dos componentes a várias temperaturas de sinterização durante o disparo de teste. De um modo geral, a cerâmica piezo com uma ampla faixa de temperatura de sinterização (± 30 ° C) deve ser sinterizada no limite superior de temperatura de sinterização, mas o tempo de retenção não deve ser muito longo; A faixa de temperatura de sinterização é estreita (± 10 ° C) para porcelana. A temperatura limite inferior é sinterizada; e o tempo de espera pode ser adequadamente estendido. (2) Taxa de aquecimento e tempo de fixação: quando a taxa de aquecimento é rápida (cerca de 300 ° C / h), a temperatura de sinterização deve ser limite superior, o tempo de retenção não deve ser estendido; Quando a taxa de aquecimento é lenta (cerca de 200 ° C / h), a sinterização a temperatura deve ser inferior ao limite inferior, e o tempo de retenção pode ser estendido adequadamente. Em vista do fato de que a PBO é volátil a altas temperaturas, espaços em branco de forma simples são mais rápidos e de curto prazo (≤1h). No entanto, para formas grandes e complexas, a temperatura deve ser retardada e o tempo de retenção deve ser estendido, e a vedação e sinterização devem ser atingidos para tornar o produto uniformemente sinterizado e evitar a perda de chumbo. (3) Método de resfriamento e resfriamento: A velocidade de resfriamento e o método de resfriamento dependem principalmente da forma e tamanho do espaço em branco e da estrutura do forno de sinterização. Geralmente, blanks pequenos e médios podem ser resfriados pelo resfriamento natural no forno. Pequenos espaços em branco com forma simples, a fim de refinar o grão, evite reduzir o enegrecimento, o que pode abrir ligeiramente a porta do forno e fria por ar;Cerâmica piezoelétrica sensívelAdote também o método de resfriamento a ar e refrigeração rápida e, em seguida, realizar resfriamento natural com o forno abaixo de 850 ° C. Espaços grandes com formas complexas são geralmente controladas para esfriar a uma taxa de resfriamento de 100 ° C / h para evitar rachaduras de deformação.

(1) Preparação antes da sinterização:

1) Inspeção: 1 Forno de sinterização O corpo de aquecimento bom ou ruim, posição de termopar, equilíbrio de corrente e tensão, desempenho de isolamento e outras condições do forno; 2 Peças refratárias sinterizadas, como a integridade do esmalte e cobertura, o grau de absorção de chumbo, boa ou má espera.

2) Montagem e alimentação, o forno deve ser suavemente e levemente empurrado para evitar o empilhamento do espaço em branco.

Defina o programa de sinterização. Acordando para as condições de sinterização especificadas pelo processo, um programa de sinterização é definido no controlador de temperatura e a sinterização é realizada por aquecimento elétrico.

(3) Observe, ajuste regularmente e registre as condições de operação do forno de sinterização e verifique, medir e corrigir a temperatura para evitar o desvio de temperatura perto da temperatura ideal de sinterização e tempo de espera.

(4) Após o final da preservação do calor, desligue, esfrie naturalmente ou esfrie por outros métodos de resfriamento. Pode ser cozido abaixo de 200 C.

A julgar a qualidade da sinterização:

Além de determinar a densidade, propriedades elétricas e microestrutura, a produção dePiezo cerâmico bimorphA cerâmica piezoelétrica pode ser julgada pelo julgamento visual mais simples e direto. De acordo com este método de julgamento, a porcelana da qualidade sinterizada preferida deve ter as seguintes características:

cor à temperatura ambiente: uniforme e brilhante;

Fenômeno de ligação: as peças de porcelana são ligeiramente ligadas, mas fáceis de separar; 3 Taxa de encolhimento cerca de 12%;

Difusão de tinta: sem penetração de tinta, sem difusão; 5 Som: Há um som de metal nítido quando atingido; 6 Força mecânica: alta resistência, não é fácil de ser quebrada;

Condição de seção: Uniforme, denso, sem poros, a concha é semelhante a shell, brilhante no mesmo forno, porcelana no mesmo cadinho, as características acima são basicamente as mesmas, não há diferença significativa. Os principais fatores estão afetando a sinterização. A influência das matérias-primas é que diferentes matérias-primas de diferentes especificações e notas contêm diferentes tipos e quantidades de impurezas. As atividades de diferentes origens e lotes deTravesseiros ultra-sônicos piezoelétricosTambém são diferentes, e as condições de sinterização também mudarão de acordo. (2) A influência da taxa de zircônio-titânio (Zr / Ti) com o aumento do ZR / TI tem a temperatura de sinterização aumenta, e é até difícil de sinterizar. (3) a influência dos aditivos. Os aditivos que afetam a sinterização têm principalmente as seguintes categorias:

1 A \"Soft \" aditivo (como LA3 +, NB5 +, etc.) que produz defeitos de local. Conduziva à difusão iônica, a faixa de temperatura de sinterização é ampliada, e a velocidade de sinterização é aumentada.

2 \"Difícil \" aditivos que produzem as vagas (como Na +, Fe3 +, SC3 +, etc.). O encolhimento da treliça não é propício para a difusão do íon e é difícil de sinterizar.

3 pequena substituição equivalente do raio da substituição do íon de um site (como SR2 +, etc.). O um pouco é solto, a rede é distorcida para facilitar a difusão de íons, e é fácil de sinterizar.

4 Um aditivo de fase líquida (como SiO2, BI2O3, etc.) é formado. Na fase líquida longa no corpo verde, os íons são facilmente difundidos, o que pode diminuir a temperatura de sinterização. Qual pode limitar os aditivos de segregação de limite de grãos (como Fe3 +, AL3 +, CR3 +, Ni3 +, etc.). Uma parte do aditivo é dissolvido sólido noPiezo discos transdutor piezocerâmicocristal para modificar; Uma parte é condensada no limite de grãos, limitando o crescimento de grãos, resultando em uma estrutura microcristalina de alta densidade, melhorando as propriedades eletromecânicas da peça de porcelana, e particularmente melhorando a força mecânica.