Desenvolvimento de materiais cerâmicos piezoelétricos

A cerâmica piezoelétrica é uma espécie de policristais com propriedades piezoelétricas e uma parte importante da informação piezoelétrica funcional da informação. Com as vantagens de alto coeficiente de acoplamento eletromecânico, baixo preço e fácil produção em massa, a cerâmica piezoelétrica tem sido amplamente utilizada em vários campos de produção social. Especialmente nos campos de ultrassonografia e tecnologia eletrônica, a cerâmica piezoelétrica gradualmente estiveram em uma posição dominante absoluta, como testes ultrassônicos médicos e industriais, detecção acústica subaquática, etc. Transdutor piezoelétrico, motor ultrassônico, dispositivo de exibição, filtro policromático controlado eletronicamente , etc. No entanto, em componentes práticos, diferentes aplicativos requerem diferentesParâmetro de material PZT.de cerâmica piezoelétrica, que força as pessoas a melhorar o desempenho da cerâmica piezoelétrica. Atualmente, existem dois métodos principais em casa e no exterior: uma é a modificação doping, ou seja, dopando alguns íons de impureza; O outro está melhorando o processo de preparação, o mais recente progresso, pesquisa e aplicação de cerâmicas piezoelétricas e sua tendência de desenvolvimento são resumidos breves.

Propriedades básicas da cerâmica piezoelétrica

As características mais importantes deTransdutores de placas de cerâmicas piezoelétricassão piezeletricidade positiva e piezoeletricidade inversa. A piezeletricidade positiva refere-se à polarização causada pelo deslocamento relativo dos centros de carga positivos e negativos em alguns dielétricos sob a ação de forças mecânicas externas, o que resulta na aparência de encargos finais simbólicos em relação à superfície das duas extremidades das dielétricas. Quando a força externa não é muito grande, a densidade de carga é proporcional à força externa, seguindo a fórmula e a densidade de carga da superfície é a constante piezoelétrica, é a tensão de expansão. Pelo contrário, quando um campo elétrico externo é aplicado a dielétricos piezoelétricos, os centros de carga positivos e negativos nos dielétricos não apenas deslocam e polarizam, mas também deforma os dielétricos devido ao deslocamento. Este efeito é chamado de piezeletricidade inversa. Quando o campo elétrico não é muito forte, a deformação está de acordo com o campo elétrico externo. O relacionamento sexual é constante de esforço piezoelétrico, $ é campo elétrico externo e tensão. A força do efeito piezoelétrico reflete o grau de acoplamento entre as propriedades elásticas e dielétricas dos cristais, ou seja, o grau de acoplamento entre efeitos mecânicos e elétricos, que é expresso pelo coeficiente de acoplamento eletromecânico.

Melhoria de desempenho da cerâmica piezoelétrica

Contendo líderTransdutor de cilindro piezoelétrico.É superior a outras cerâmicas em propriedades piezoelétricas, estabilidade à temperatura e temperatura de curie devido ao chumbo zirconato-titanato. Suas propriedades eletrofísicas podem ser ajustadas em uma ampla gama alterando componentes ou alterando as condições externas, como sistema ternário e sistema quaternário, para atender às necessidades diferentes. A temperatura de sinterização da cerâmica Piezo é geralmente maior, enquanto a temperatura de volatilização do óxido de chumbo é cerca de 1. Além disso, com o desenvolvimento da tecnologia de montagem de superfície, os capacitores de chip multi-camada, indutores, resistores e outros dispositivos de chip são populares no mercado por sua alta eficiência, miniaturização e integração funcional. No entanto, a alta temperatura de sinterização da cerâmica piezoelétrica torna difícil para materiais cerâmicos de piezo e materiais de eletrodo alcançar uma co-disparo de uma vez. Por causa da co-baixa temperatura, metais base, como níquel, cobre, prata e assim por diante pode ser usado como eletrodos internos. Se o processo de sinterização puder ser melhorado em termos de reduzir a temperatura de sinterização, ele não terá apenas importante valor técnico e econômico na restrição, volatilização, garantindo o desempenho do material, reduzindo a poluição ambiental e prolongando a vida útil do equipamento, mas também é amplamente utilizado no sintering primário de componentes cerâmicos piezoelétricos multicamadas usando puro nível de prata. Ao mesmo tempo, economiza energia. Portanto, o desenvolvimento de cerâmicas piezoelétricas de baixa temperatura se tornou uma importante direção de pesquisa para o desenvolvimento de alto desempenho, alta confiabilidade e compósitos de cerâmica piezoelétrica multicamelétrica de baixo custo. Atualmente, os métodos de sinterização de baixa temperatura incluem o método co-solvente, método de pó superfino, método de sinterização de prensagem a quente, etc. Os resultados mostram que a temperatura de sinterização de pós cerâmicos sintetizada pelo método hidrotermal é menor do que a dos pós de sinterização, adicionando o plasma de rastreamento. nos pós. A temperatura de sinterização de pós sintetizada pelo método hidrotérmico é menor do que a dos pós preparados pelo método convencional de estado sólido. A cerâmica piezoelétrica original baseada em cerâmicas piezoelétricas são a temperatura de sinterização da cerâmica podem ser bastante reduzidas adicionando vidro às cerâmicas, e as propriedades piezoelétricas e dielétricas da cerâmica podem ser melhoradas. Além disso, eles também pensam que as cerâmicas preparadas pelo método têm boas propriedades piezoelétricas quando eles sinterram a cerâmica da seguinte maneira. Verifica-se que a cerâmica tem as melhores propriedades dielétricas e piezoelétricas a temperatura média.

Permitividade relativa,
Constante de esforço piezoelétrico,
O coeficiente de acoplamento eletromecânico,
O fator de qualidade mecânico,
Perda dielétrica.