PZT压电陶瓷存在的问题及解决对策
- 格式:doc
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:6
硅酸盐学报・ 288 ・2013年DOI:10.7521/j.issn.0454–5648.2013.03.02 抗还原型PZT压电陶瓷的制备与性能尚勋忠,刘越彦,孙锐,郭金明,周桃生,常钢,何云斌(湖北大学材料科学与工程学院,功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,武汉 430062)摘要:采用固相法制备出可在低氧压和还原性气氛中烧结的压电陶瓷材料。
材料最佳组成为:Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3+0.03%(质量分数) CuO+0.05%Nd2O3+1.00% Sb2O3。
通过施主和受主共掺杂,既抑制了烧结过程中氧空位扩散,又避免了Ti4+与自由电子结合转变成为Ti3+,使陶瓷保持了压电性能。
结果表明:添加半径合适的稀土元素,是使陶瓷具有抗还原性能的关键之一。
当烧结温度为1050℃时,陶瓷压电应变常数d33=294pC/N,平面机电耦合系数k p=43.56%,相对介电常数εT33/ε0=1333,介电损耗tanδ=0.0197。
该材料可应用于与Ni、Cu等贱金属低温共烧的叠层压电器件中,能够大大降低器件的成本。
关键词:压电陶瓷;锆钛酸铅;稀土掺杂;抗还原气氛烧结中图分类号:TM282 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2013)03–0288–04Preparation and Properties of Reduction-Resistant PZT Piezoelectric CeramicsSHANG Xunzhong,LIU Yueyan,SUN Rui,GUO Jinming,ZHOU Taosheng,CHANG Gang,HE Yunbin (Faculty of Materials Science and Engineering, Hubei University, Key Laboratory of Green Preparation and Application ofFunctional Materials, Ministry of Education, Wuhan 430062, China)Abstract: A piezoelectric ceramic, which can be sintered under low-oxygen condition and reducing atmosphere, was prepared by a solid state reaction method. The optimal composition was Pb0.95Sr0.05(Zr0.54Ti0.46)O3 with 0.03% in mass CuO, 0.05% Nd2O3 and 1.00% Sb2O3. It was found that through the donor and acceptor co-doping, the diffusion of oxygen vacancies was restrained, and the transformation of Ti4+ to Ti3+ was prevented, thus giving the superior piezoelectric properties of the ceramic. The results show that the addition of proper rare earth elements is closely related to the reduction-resistant performance. When the sintering temperature was 1050℃, the optimum properties of the ceramic were achieved, i.e., d33=294pC/N, k p=43.56%, tanδ=0.0197, and εT33/ε0= 1333. This material could be used in the multilayer piezoelectric devices co-fired with base metals at low temperature, by which the production costs could be reduced.Key words: piezoelectric ceramic; lead zirconate titanate; rare earth elements addition; reduction-resistance atmosphere sintering在实用化压电陶瓷材料中,占主导地位的是PZT系陶瓷。
无铅压电陶瓷摘要:锆钛酸铅系(简写PZT)含铅陶瓷是目前广泛使用的高性能压电陶瓷,然而其对人类和自然会造成长期危害。
本文综述了替换材料无铅压电陶瓷的研究进展,包括锆钛酸钡(BZT)基、钛酸铋钠(BNT)基、铌酸钾钠(KNN)基、铋层状结构和钨青铜结构五类无铅压电陶瓷的性能,并分析制备方法和掺杂改性对无铅压电陶瓷的性能的影响,为改进工艺提高压电性能提供理论依据.关键词:无铅压电陶瓷;压电性能;锆钛酸钡;钛酸铋钠;铌酸钾钠;铋层状结构;钨青铜结构Abstract:Leaded ceramic is widely used because of its high-performance piezoelectric so far. However,it can cause long—term hazards to human and natural。
The research development of lead—free piezoelectric ceramics is briefly introduced,and the performance of BZT,BNT, KNN, and bismuth layered lead-free piezoelectricceramics are mainly introduced,and the effects of different modification methods on piezoelectric performance on them are analyzed。
It will provide theoretical supports toimprove the piezoelectric properties.Keywords:lead—free piezoelectric ceramic; piezoelectric performance; BaTiO3; Bi0。
张静,江平,王安玖,张元松,官瑶,褚涛(贵州振华红云电子有限公司,贵州贵阳550025)PZT压电陶瓷材料制备的基础上,总结出生产掺杂PZT材料的最佳掺杂条件,以及配方对压电陶瓷性能的影响,只要工艺合适,性能完全能再提高,对压电陶瓷材料的发展趋势进行了展望。
压电陶瓷;掺杂改性;取代1引言压电陶瓷作为功能陶瓷的重要组成部分,在19世纪80年代,居里兄弟发现压电效应后,得到了踊跃的研究及迅速的发展。
目前具有压电效应的研究主要在三个方面:压电陶瓷、压电高分子、压电晶体,压电性能最好的是压电陶瓷。
压电陶瓷作为一种重要的力-电敏感性强的功能材料,已经在传感器、超声换能器、微位移器和其它电子元器件等方面得到了广泛的应用。
并且因其低成本、高压电转换的优点,随着加工工艺的进步及优化,它在航空航天、电子、信息等高科技方面有着很高的研究及应用价值[1]。
空位浓度对压电陶瓷的制备工艺及性能均有较大的影响。
上个世纪50年代,PZT压电陶瓷的诞生伊始,研究人员通过各种改性方法对其性能进行提高,其中离子掺杂是最直接和最有效的提高手段。
本文针对掺杂PZT及PZT基多元系陶瓷的研究现状及进展进行详细的概述,并对其研究及发展趋势进行大胆的预测。
2二元系PZT压电陶瓷掺杂改性研究PZT压电陶瓷是典型的多晶体,换句话说,当陶瓷未被极化时,陶瓷内部存在许多方向各异的电畴。
在极化过程中,外加电场作用下,晶体内各个电畴均要发生转向,但电畴的转向会使陶瓷内部产生内应力,所以从张静(1990),女,硕士研究生,从事功能材料与智能材料的。
贵州省科技计划项目(20192159018423206)。
热力学角度考虑,陶瓷内部电畴转向相当困难。
图1为钙钛矿型晶体的结构。
许多研究都是通过取代改性、加入多组元使晶格发生畸变,从而晶粒容易转向。
通常掺杂根据位置的不同可分为A 位、B 位掺杂[2]。
Pb 在加热的过程中在900℃会挥发。
众所周知,重金属铅及其化合物可由蒸气或粉尘进入呼吸道,对人体及其各个组织带来不良的影响。
PZT压电陶瓷泡沫概述PZT压电陶瓷泡沫是一种新型的材料,具有压电效应和泡沫材料的特点。
本文将从材料特性、制备方法、应用领域等方面对PZT压电陶瓷泡沫进行全面、详细、完整且深入地探讨。
材料特性PZT压电陶瓷泡沫具有以下特性: 1. 压电效应:PZT材料具有压电效应,能够在受到外力作用时产生电荷,从而实现能量转换。
2. 轻质高强度:PZT泡沫材料由于具有泡沫结构,重量轻而强度高,适用于一些需要轻质材料的领域。
3. 隔热性能:PZT泡沫材料具有较好的隔热性能,可以在高温环境下应用。
4. 吸音性能:PZT泡沫材料具有较好的吸音性能,可以在噪音控制领域应用。
制备方法PZT压电陶瓷泡沫的制备方法主要包括以下几个步骤: 1. 原料准备:根据配方比例准备PZT陶瓷粉末、发泡剂、粘结剂等原料。
2. 混合:将PZT陶瓷粉末、发泡剂、粘结剂等原料按照一定比例混合均匀。
3. 发泡:将混合后的原料放入发泡装置中,在一定温度条件下进行发泡处理,使材料形成泡沫结构。
4. 成型:将发泡后的材料进行成型,可以采用压制、注射等方法进行。
5. 烧结:将成型后的材料进行烧结处理,使其形成致密的陶瓷结构。
6. 表面处理:对烧结后的材料进行表面处理,以提高其性能和使用寿命。
应用领域PZT压电陶瓷泡沫在以下领域具有广泛的应用: 1. 声波传感器:PZT泡沫材料具有较好的压电效应和吸音性能,可以用于制造声波传感器,应用于声学领域。
2. 压电发电装置:由于PZT泡沫材料具有压电效应,可以将其应用于压电发电装置,实现能量转换。
3. 隔热材料:PZT泡沫材料具有较好的隔热性能,可以用于制造隔热材料,应用于高温环境中。
4. 噪音控制:PZT泡沫材料具有吸音性能,可以用于制造吸音材料,应用于噪音控制领域。
结论PZT压电陶瓷泡沫是一种具有压电效应和泡沫材料特性的新型材料。
它具有轻质高强度、隔热性能和吸音性能等特点,适用于声学、能源、隔热和噪音控制等领域。
锆钛酸铅(PZT)系压电陶瓷的掺杂改性研究与超声压电马达
的研制的开题报告
一、研究背景
锆钛酸铅(PZT)系压电陶瓷是一种具有重要应用价值的功能材料。
其具有高压电系数、良好的压电效应和机械性能、高稳定性等特点,已被广泛应用于声发生器、滤波器、传感器、超声波医疗和控制等领域。
然而,PZT材料的制备和应用过程中,存在一些问题,如Pb的毒性、性能不稳定等问题,这些限制了PZT的发展和应用。
为解决以上问题,人们进行了大量的掺杂改性研究。
目前已有多种掺杂离子能够有效地改善PZT材料的性能,如La、Sr、Bi等离子的掺杂能够提高PZT材料的压电系数和稳定性,Zn、Mn等离子的掺杂可改善其烧结性能。
二、研究内容
本文旨在对PZT系压电陶瓷进行掺杂改性研究,以提高其性能和稳定性,从而研制出具有高性能的超声压电马达。
具体研究内容如下:
1. 掺杂离子的选择和掺量的确定:选择常用的La、Sr、Bi等离子进行掺杂,并探究掺量对PZT材料性能的影响。
2. 材料制备和表征:采用固相反应法制备掺杂PZT材料,并进行形貌、物理性能、力学性能等方面的表征。
3. 超声压电马达的设计和制备:根据PZT材料的性能要求,设计合适的超声压电马达结构,并制备出实验样品。
4. 马达性能测试及分析:对制备好的超声压电马达进行压电性能测试和声压级测试,分析其性能和稳定性。
三、研究意义
本研究可以探究PZT系压电陶瓷的掺杂改性及其对超声压电马达性能的影响,为PZT材料的应用提供更多的技术支持和选材指导。
同时,研究结果还可以为其他陶瓷材料的掺杂改性提供借鉴。
1.PZT压电陶瓷的软性取代(施主掺杂)是在PZT陶瓷中掺入电价比Pb2+高的La3+、Bi3+、Sb3+等离子或电价比Ti4+高的Nb5+、Ta5+、Sb5+、W6+等离子。
掺杂后PZT陶瓷的矫顽场Ec下降,ε、Kp、tgδ增大,Qm下降,抗老化性增强,体电阻率(ρv)增大。
这里的“软”是指加入这些添加物后能使矫顽场强Ec下降,因而在电场或应力作用下,材料性质变“软”。
材料性质变“软”可由应力缓冲效应解释。
高价离子取代产生Pb缺位,可缓冲几何形变产生的应力,使得电畴定向激活能下降,电畴容易运动,更容易沿外电场定向。
2.PZT压电陶瓷的硬性取代(受主掺杂)是在PZT陶瓷中掺入电价比Pb2+低的Na+、K+等离子或电价比Ti4+低的Fe2+、Co2+、Ni2+、Cr3+等离子。
掺杂后PZT陶瓷的矫顽场Ec增大,ε、Kp、tgδ下降,Qm增大,抗老化性下降,ρv 降低。
这里的“硬”是指加入这些添加物后能使矫顽场强EC增大,因而在电场或应力作用下,预极化与去极化均更困难,材料性质变“硬”。
材料性质变“硬”的原因是由于Pb缺位的下降,缓冲作用被削弱,空间电荷密度增大,反向偏置电场容易建立,氧八面体的歪曲,使电畴转向受到更大的阻力。
材料研究进展课程论文 (PZT压电陶瓷的制备)敏 徐 名:姓 1205101032 号:学班01材料料科学与工程 :级 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、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12 h,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:ε=824,tanδ=0.986%, d33=372pC/N。
研究表明,此新方法对制备PZT £E电陶瓷是r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PZT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;1.PZT压电陶瓷简介1.1 PZT发展史1942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。
PZT压电陶瓷由于具有居里温度高、压电性强、易掺杂改性、稳定性好等特点,自20世纪60年代以来,一直是人们关注和研究的热点,在压电陶瓷领域中占主导地位。就PZT压电陶瓷的制备工艺而言,PZT粉体合成和致密化烧结对PZT制品质量影响最大。
PZT粉体具有粒度细、比表面积大、反应活性高等优点,可降低烧结温度,减少铅挥发,保证准确的化学计量,提高PZT制品性能,因而超粉体的制备已成为PZT压电陶瓷研究的重点。
近年来对超粉体制备的研究开发了许多新的方法。固相法除传统固相法外,还包括微波辐射法、机械化学法、反应烧结法等。液相法具有合成温度低、设备简单、易操作、成本低等优点,纷纷被用于PZT粉体的制备,如溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。
但对PZT压电陶瓷的制备及性能研究仍存在许多不足,主要包括:粉体团聚、化学计量及制品性能易老化等。
1. 粉体团聚: 一般包括软团聚和硬团聚。软团聚是由于随着粉体颗粒尺寸的减小,颗粒之间的范德华力、静电吸引力和毛细管力等增强并相互作用形成;硬团聚是由于化学结合的OH—基团间的氢键作用[2OH H2O(g) +O2-]形成桥氧键,颗粒之间的桥氧键相互作用而形成。
团聚问题超粉体优异性能得以体现的最主要因素,也极大地影响PZT制品的质量。这是由于PZT材料属于功能材料,该材料对合成粉体的基本要求是:高纯、超细、粒度分布均匀、分散性好、化学计量准确以及掺杂均匀等。
另外,PZT粉体合成中团聚的出现将导致堆积密度的下降和形态的不均匀,并将引入大量的气孔而导致微观结构的不均匀,严重影响低PZT制品的压电、热电性能。故减少或避免超粉体合成中的团聚是制备高性能PZT压电陶瓷的前提。
PZT粉体制备中的团聚包括软、硬团聚2种形式。对于不同的粉体制备方法,团聚机理也不尽相同。传统固相法合成PZT粉体,其工艺特点是需反复球磨及煅烧温度高,反复球磨不仅易引入杂质,且过粉磨易导致团聚的形成,特别是近年来发展的机械化学法主要是利用机械能完成;煅烧温度过高也可能导致粉体团聚。
采用液相法合成PZT粉体,由于液相中生成固相微粒一般要经过成核、生长、聚结、团聚等过程。因而其团聚结构可能形成于:一是液相中生成固相微粒时,由于在Brown运动的作用下,微粒互相接近,当微粒之间的动能大于形成团聚体 的势垒时,微粒之间在Brown运动的作用下而相互团聚;二是在固液分离过程中,随着最后部分液相的排除,由于表面张力的作用使固相颗粒相互靠近而聚集在一起。
尤其以水为溶剂合成PZT粉体,最终残留在颗粒间的微量水将通过氢键使颗粒和颗粒紧紧地粘连在一起。此外,制备的PZT粉体前驱物一般在500~700℃内煅烧,也可能导致粉体团聚,还可能使已形成的团聚体由于局部烧结而加重团聚结构的形成。
可见,以共沉淀法制备PZT粉体,共沉淀、晶粒长大到沉淀的漂洗、干燥、煅烧的每一段均可能导致颗粒长大及团聚体的形成。
根据团聚的形成原因,减少或避免超粉体制备中的颗粒长大和团聚可从这以下几方面考虑:
一是成核与生长过程的分离,促进成核,控制生长;保证成核速率大于生长速率,即保证PZT粉体前驱物在较大的过冷度或高的过饱和度下生成。
二是PZT粉体团聚的防止,包括粉体制备过程中的如何抑制团聚的方法包括:
1)选择合理的反应条件(如pH值、反应浓度和温度等); 2)粉体合成或干燥过程中的特殊处理。包括粉体合成过程表面张力低,因而可获得团聚程度较轻的粉体驱物;在干燥过程中采用特殊的干燥工艺,主要有冷冻干燥、超临界干燥以及远红外干燥等,其基本原理是消除具有巨大表面张力的气-液界面,或使颗粒被固定而不能相互靠近,如冷冻干燥是利用低温、负压使冻成固相的原液相介质在负压下升华,由于固相颗粒被冻住在原液相介质中,且颗粒之间的毛细管内不存在具有巨大表面张力的气液界面,从而避免了因“液桥”引起的严重团聚问题;
3)选择最佳的煅烧条件或采用特殊的工艺,如利用微波加热不需传热、能量利用率高等特点来取代传统高温电炉,在600℃获得了单一组分的PZT热体。
团集体形成后消除团聚的方法有:沉积或沉降、研磨和超声波处理、加入分散剂等。如王西成以金属醇盐和硝酸盐为原料,严格控制共沉淀生成、洗涤、分散液的选配条件,采用冷冻干燥技术,再经合理煅烧工艺,合成了组分均匀、无硬团聚体、单一钙钛矿相、高烧结活性的压微米级PZT(52/48)微粉。用冷等静压(CIP)技术成型,在800℃即可实现密化烧结,其相对密度达到98%。
2 化学计量: 对PZT 制品质量的影响主要包括2个方面:一是PZT压电陶瓷 烧结过程中铅挥发导致组分偏离准确的化学计量而使制品性能降低;另一方面指组分中Zr/Ti的波动而影响PZT制品性能的稳定性。
铅挥发一般被认为是由于PZT压陶瓷的烧结温度较高,氧化铅在高温环境下具有相当高的饱和蒸汽压而导致铅挥发,饱和蒸汽压越高,铅越容易挥发,并且随着Zr/Ti的增加,PZT压电陶瓷的烧结温度增加,氧化铅的饱和蒸汽压逐渐增大,失铅将变得更为严重,故高Zr/Ti的PZT压电陶瓷更难烧结,同时烧结过程中氧分压过低也会导致铅挥发。
以传统固相法制备的PZT材料,由于合成粉体活性较低,烧结温度一般在1200℃左右,易造成铅大量挥发,制品性能不高,故固相法制备的PZT制品难以满足对性能要求高的应用领域。
目前,国内外材料研究者对铅挥发所采取的措施主要有: 一是粉体合成中加入过量的铅。过量铅的加入,在烧结初期,由于液相的形成,可增加反应物的接触面积,加速锆、钛和掺杂物的扩散速率,提高制品均匀性;形成的液相还可加速溶解和沉淀的扩散运动,有利于颗粒的重排和紧密堆积,加速制品致密化。但加入铅的量过多时,过量的铅一方面将沉积于晶界,降低制品性能,另一方面易造成PZT组分中钛局部浓度过高,这是由于TiO2在液相氧化铅中的溶解度大于ZrO2的溶解度,因而导致烧结后的PZT制品局部钛含量偏高,尤其是晶界处,从而影响制品微观结构的均匀性及降低制品性能。过量铅的加入,还影响PZT压电陶瓷元件的力学性能:当制品过量铅过多时,断裂模式为穿晶断裂;铅缺位则为晶界断裂。
二是在制品烧结过程中,根据铅的挥发机理制定合理的烧结制度和采取特殊的措施,被广泛使用的是加入烧结气氛片和采用双层坩埚技术烧结,且控制烧结气氛为氧化气氛。这将减少铅挥发和防止制品还原发黑,在还原气氛下,Ti4+易被原为Ti3+而使制品变黑。
三是添加适量的掺杂物。掺杂一方面减少铅挥发,另一方面提高PZT制品性能。
四是进一步研究高活性PZT粉体的合成,使PZT压电陶瓷在低于铅的挥发温度范围实现致密化烧结。另外铅的挥发机理还有待于进一步研究。
国内的惠春等研究表明:水热合成PZT粉体的氧化铅挥发温度为℃,而颗粒之间的反应温度为℃;固相合成PZT粉末颗粒之间的反应温度为℃,氧化铅的挥发温度为℃;而PZT系统的最低共熔温度为838℃。由此可见,必须根据铅的挥发机理和PZT粉体的制备方法采取合理的工艺措施,减少铅挥发,提高PZT制品 性能。 3. 掺杂: 研究表明Zr/Ti与PZT制品性能密切相关,目前对PZT材料的研究,Zr/Ti主要集中于53/47和95/5组成范围。但单纯依靠不同Zr/Ti来改善PZT制品性能,远远满足不了同领域对PZT制品性能的要求,还需要在选择Zr/Ti的基础上,通过选择一些适量的掺杂物来提高制品性能;同时降低Zr/Ti的波动对PZT制品性能稳定性的影响。
添加物既能与主晶格互溶,又能以第二相的形式析出于晶界;互溶时,作为第二相析出于晶界,影响晶粒间的结合力或晶界性能。掺杂的主要作用包括生成缺位、抑制晶粒长大、生成液相和扩大烧结温度范围等。同时根据掺杂物在PZT压电陶瓷中的作用,可分为施主掺杂、受主掺杂和变价离子化合物掺杂3种类型。
在PZT压电陶瓷的掺杂改性研究中,La3+、Mn2+和Nb5+等被大量研究。等[26]对掺杂Nb2O5在固相法制备PZT65/35材料中的作用进行了研究,发现铌的添加明显促致密化烧结,抑制晶粒长大;随着铌含量的增 加,由于NbO6八面体静电作用的加强,使PZT材料中的“溶解度”极限为7mol/%, 加入量小于7mol%时,铌与钙钛矿晶格完全互溶,此时产物完全为钙钛矿相,表现出施主杂质特性;加入量大于7mol%时,过量的铌将和铅或钛反应,导致第二相的产生,如萤石相,降低制品的介电性,压电性。
贺连重等研究了锰掺杂对PZT材料微结构及压电性能的影响,并用ESR确定了锰在PZT材料中的价态,结果表明,锰在PZT材料中主要以Mn2+和Mn3+方式存在;在PZT陶瓷中的“溶解度”约为%,当锰含量<%时,Mn将以Mn2+和Mn3+
的方式优先进入晶格中(Zr,Ti)位,此浓度范围内锰掺杂材料同时表现出“软
性”和“硬性”材料的压电活性。
总之,对于不同类型的掺杂物,研究重点在于通过寻求适当的加入量,使之
完全溶于PZT主晶相处积聚,提高制品性能。另外,目前的掺杂改性研究,掺杂
对象主要集中于固相法制备PZT材料,且以氧化物固相形掺杂,故难以保证组分
的均匀性和准确的化学计量,如何实现均相掺杂将是PZT压电陶瓷今后研究的方
向之一。
4. 老化: 是指PZT压电陶瓷属于ABO3型钙钛矿结构,包含立方、四方和菱
方3种晶相,根据Zr/Ti的不同,可以产生不同的晶相,其活化阳离子是A型离
子。在居里温度以下,A型离子或B型离子进入一定的位置,产生自发极化并形
成电畴,但相邻电畴之间的角度只能是90°或180°。
这是由于任一铁电体畴结构自发极化允许取向取决于铁电体原型结构中与