pzt压电陶瓷的制备

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1、材料研究进展课程论文（PZT压电陶瓷的制备）姓名：徐敏yearsmortgagehousing;4.mortgageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateral学号：1205101032班级：材料料科学与工程01班2016年1月10日摘要压电陶瓷材料是一种能够将机械能和电能相互转换的功能陶瓷,在谐振器、

2、传感器、超声换能器、驱动器、滤波器、电子点火器等方面有着广泛的应用。PZT压电陶瓷因其具有良好的介电和压电性能,一直以来都占据着压电陶瓷领域的主导地位。但是传统的固相烧结法的烧结温度高,造成氧化铅的大量挥发,从而引起化学计量比的偏离,性能的下降,环境的污染。在提倡低碳环保的今天,通过低温烧结技术来降低氧化铅的挥发显得越来越重要和必要。通过选取组成处于准同型相界(MPB)附近的PbZr0.52Ti0.48O3作为研究对象,结合传统固相烧结法制备PZT压电陶瓷的优缺点,改变传统的氧化物原料,提出两种低温制备PZT压电陶瓷的新

3、方法。重点研究了以乙酸铅、偏钛酸、碳酸锆和草酸为原料的低温制备新工艺,讨论研磨时间、Zr/Ti比、预烧温度和终烧温度四个因素对本工艺的影响。通过分析TG-DTA、XRD、SEM和样品的电性能,确定较佳的工艺条件是在Zr/Ti=0.40/0.60下,研磨12h,在750°C预烧2h,在950°C下终烧2h,此时制备得到的PZT陶瓷的相对介电系数和压电系数均为最大值:εr=824,tanδ=0.986%,d33=372pC/N。研究表明,此新方法对制备PZT￡E电陶瓷是行之有效的,并且样品的电性能略高于传统固相法制备得到PZ

4、T压电陶瓷的性能,而且成本低廉,工艺简单,烧结温度低,具有工业应用价值,是一种具有巨大发展潜力低碳绿色环保的新工艺。关键词：PZT;低温制备;Ce02掺杂;yearsmortgagehousing;4.mortgageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateral1.PZT压电陶瓷简介1.1PZT发展史1

5、942年发现了BaTiO3的压电性，由于其介电常数较高，很快用于发展，直到今天仍用于制作声呐装置的振子和声学计测装置以及滤波器等、但由于存在频率温度稳定性欠佳等缺陷，所以1954年美国公布了压电体Pb(ZrTi)O3，即锆钛酸铅，现在统称为PZT型陶瓷，PZT的出现使压电陶瓷有了更多的应用，例如压电点火装置和滤波器等。如果把BaTiO3作为单元系压电陶瓷的代表，那么PZT可作为二元系压电陶瓷的代表。PZT压电陶瓷由于它的性能参数多样性、振动模式的研究与开发利用以及器件制作技术的进步等因素，促使它在近十年来发展甚为迅速，应

6、用日趋广泛，对整个国民经济的发展有着一定的影响。1.1.1PZT的实际应用PZT陶瓷材料的应用概况可用“PZT树”表示于下图PZT树（图一）yearsmortgagehousing;4.mortgageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateral1.2PZT晶体结构PbZrO3和PbTiO3的结构特点比

7、较：PbTiO3PbZrO3结构钙钛矿结构钙钛矿结构Tc(立方顺电)230℃（正交晶系）490℃类别反铁电体铁电体1(1.063)>Tc立方顺电相PbZrO3和PbTiO3的结构相同，都属于钙钛矿结构，晶胞的B位置可以是Ti4+也可以是Zr4+,由于rTi4+=0.64A和rZr4+=0.77A相近且两种离子的化学性质相似，故两者可形成无限固溶体，可表示为Pb(ZrxTi1-x)O3，简称PZT瓷。PZT的晶体结构（图二）yearsmortgagehousing;4.mortg

8、ageregistrationformalitiesarecompleted.(D)pledge1.borrower(includingthepledgor)between18-65yearsofage,withfullcivilcapacity;2.collateralPbTiO3是一种高居里点（490℃）的钙钛矿