低温烧结的PZT_BF_BCW系压电陶瓷

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1、。,
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!%&第容第年)。电子元件与材料∀#∃∋(!((二一低温烧结的!∀#∃%∃&∋系压电陶瓷华南理工大学熊茂仁,教灼陈旭明赵子衷一一【摘婆】通过对桔伙酸铅(!∀#)铁酸松(∃%)钨铜酸钡(∃&∋)系压电、,陶瓷的低温烧结转性及组成时烧结温度性能的影响的研究获得了烧结温度低,−0−一−一−−:,(∗+℃,./)且性能优良的配方,1∀!∀#234∃%22∗∃&∋5226789&;,,。,。0。。。、其<为=>93为+2百?为++2并应用≅ΑΒ4ΧΔ和Β#Ε等手段探讨。了该系统瓷休的相组成和低温烧结机理Υ∃Κ%Λ,。一(一Θ一Μ:0?00Ν0。Υ)∃(&∋);系Φ、前官

2、统,我们根,据钙钦矿型结构的形成条件计,Θ、传统的!∀#压电陶瓷烧结温度高(Γ22算了其宽容因子8值结果发现不管Υ取,。,−−。Φ∗22℃)烧成时!Η;挥发严重这不何值都能满足2《才《故上述系统,。。仅导致产品性能下降而且严重污染环境可能形成无限固溶休于是选择此系统作为消除或减少,!Η;挥发的积极而有效的方法研究对象期望所选用的添加物在起到降低是研究新的无铅系统或实现!∀#卜的低湿烧烧结温度作用的同时能固溶到!∀#巾去,结。但。目前所找到的无铅系压电陶瓷的压电并改善其性能,。性能一般都不高尚无实用价值“因此、,二实脸方法>2年代末以来国内外许多科学工作者对−Φ−ϑ。,!∀#的低温烧结问

3、题做了大量的工作Ι样品按一般压电陶瓷生产工艺制备所,6‘、Ρ0彻底解决!∀#压电陶瓷的低温烧结问题用原料为!Η;(化学纯)∀;(分析一、、、,,#0Μ。对简化生产工艺过程延民设备使用寿命纯)Κ;(化学纯)∃&;(化学纯),,:、。、00减轻环境污染节省能源降低成本等均具&;(分析纯)∋;(分析纯)∃Σ;。、、(化学纯)%Λ0;0(化学纯)Δς;0(化有重大的技术和经济意义一一。,本文主要研究!∀#∃%∃&∋系的低学纯)首先合成错钦酸铅按化学式,Ρ。−。0。−‘,052−+78ς0温烧结特性探讨其瓷体的相组成和烧结机!Η(∀#Σ);9Δ;(简。,Λ。,理据文献(>〕报导∃Κ%;能与!∀#记

4、为!∀#)的理论含量配料合成条件为,,,。无限固溶并能降低!∀#的烧结温度同时6>。℃∀/其次合成钨铜酸钡(简记为Λ0‘。,,。∃Κ%;对!∀#也有一定的改性作用Ι∃&∋)合成条件为6>2℃∀/然后将制一Λ0。、Γ0、Λ∀0但是!∀#∃Κ%;系的烧结温度仍较高备好的!∀#∃&∋与∃Σ2%;(以Μ:0Ν0,Ν00,Λ0,ΘΤ∃(&∋);属钙钦矿型结构它能∃Κ%;比例记为∃%)按化学式!∀#ΛΟ?Γ一一Θ一Υ,有效地降低钙钦矿型化合物!Η(%Υ∃%()∃&∋配料以聚乙烯醇为0008Μ,。」,。ΠΗΝ);的烧结温度且材料的介胶合剂用轧膜法成型对于烧结温度高于。ΘΡ。−。。。−‘,0Τ,电性能较

5、好对于!Η(∀#Σ);+心℃的样品用刚玉增锅密闭烧成烧结温,Γ6,。度低于+2℃的样品在空气中敞开烧成烧,口卜∗命‘自−/,+.∗’+&’+,。对忱类井器好的瓷片经超声波清洗后烧渗银电极在,0硅油中进行极化极化条件为极化场强0苏次兽∗沼省,,。∗Φ=ΔΞ?尔温度Ψ2℃时间+ΖΣς已极化的样品清洗后放于干燥器中存放Γ通/后Ω−2臼−‘−几份Ω“。“一”进行测量采用谐振反谐振法Ι‘ϑ测量,和反谐−,样品的谐振频率[振频率?并求。∃%(−】对),−。00,止Γ出有关压电参数吞和3∴值用∀]型田&居里温度及介电性能与∃%用母关系。。,。∴准静态侧量仪测得已极化样品的相对图丈给出了∃%用量与烧

6、结温度的关系ΜΤ,,介电常数和损耗角正切值用∗=⊥&ΑΒ由图可见随着∃%用量的增加烧结温度8Μ卜0,‘,妊罗仪在Κ<_频率下测量室温电阻不断降低开始时降温效果显著当用量大、。,。率用Α&]∗绝缘电阻测试仪测得到一定程度后效果则不明显图Γ给出了∃%用量与居里温度及介电、三实验结果与讨论。。,性能间的关系从图中#曲线可以看出居本实验选一用的基方!∀#组成为!Η里温度#。与∃%用量呈非线性关系,这与文Ρ。·。0#。·。,。,>〕的,(∀Σ);这是因为这个组成靠献〔结果相似目前尚无法给以理论∗。,Ρ;一!Η#。一。∗0。近!Η∀Κ;系统的三方四方晶系解释对比#曲线和砚?曲线可见随着间的相,∃%

7、用量的增加,界附近具有高的介电常数和机电翻开始时居里温度下降而介。,,,合系数文献〔+〕指出在!∀#中添加电常数增加当居里温度降到最小值时介ς0,,Δ;能降低烧结温度及提高晶界强度且电常数几乎同时增到最大值然后居里温度0−,。Δς;添加量为2+789时具有较好的电性上升介电常数下降介电常数的变化规律。ς0一。能文献〔6〕指出Δ,能提高!%Π∃&∋是由移动效应和展宽效应的作用所引起的系,的绝缘电阻率和降低介电损耗故在基方从居里温度升高