文档介绍：:..压电陶瓷性能及PZT制备工艺王幸福 无机非金属材料工程 80308113摘要:简单综述了压电陶瓷的性能及错钛酸铅压电陶瓷制作方法,重点分析了错钛酸铅压电陶瓷的掺杂改性的机理和作用。以及压电陶瓷PZT未来发展的前景。关键词:错钛酸铅:制作方法。引言鉛钛酸铅一Pb(Zr,Ti)03:(PZT)是一种具冇多种应用功能的钙钦矿型AB03结构铁电材料,是由铁电相PbTi03(Tc二490°C)和反铁电相PbZrO3(Tc二230°C)组成的固溶体。PbZrO3—PbTi03:系固溶体(PZT)相图中,(FT)和菱形相(FR)的交界区,就是我们通常称之为的准同型和界(MPB)o在PZT的MPB上具有高的压电和介电特性,具有高的的居里温度,因此受到国内外相关研究者的广泛重视,使之成为迄今为止,应用故广的压电陶瓷材料。一、(PbZrxTil-x03,PZT)陶瓷,它是AB03型钙钛矿(perovskites)结构,Zr,Ti处于氧八面体的中心,Pb处于氧八面体的间隙。单元结构如图1所示⑴。图1」(PZT)结构特点PZT压电陶瓷是属于钙钦矿结构的压电晶体。向PbTI03:中掺入Zr形成错钛酸铅(PZT)陶瓷材料,用途广泛。Ti与Zr在结构中呈完全类质同像,但Z/rTi比值不同使材料的结构也不同,在铁电四方和三方相界附近,PZT材料具有优良的压电、介电和热电性能。[2],在相变温度以下,当错/钦比z/rTi=53/47时,存在一条准同型相界。准同型相界的右边(富钦一边)为四方晶相,左边(自错一边)为三方晶相。实际上,准同型相界冇一定的宽度范围,在此范围内,两相共存,数量关系遵从“杠杆定理”。AO:反铁电斜方相,AT:反铁电四方相,F以HT:)铁电菱形相(高温)RF(TL:)铁电菱形札1(低温),FT:铁电四方相,Pc:顺电立方相二、,或极化性质,通常用£表示。不同用途的压电元件对压电材料的介电常数要求不同。介电常数£与元件的电容C、电极面积A和电极间距离I之间的关系为:O£XA/t式中:电容C(F);介电常数e(F/m);电极面积A(m2);电极间距离t(m)。。在交变电场下,电介质所积蓄的电荷有两种分量:一种为有功部分(同相),由电导过程引起的;一种为无功部分(异相),是由介质弛豫过程所引起的。介质损耗是异相分量与同相分量的比值。通常用tan6(8为同相分呈与总电流的夹角)來表示电介质的介质损耗,称为介质损耗角正切值或损耗因子。介质损耗和交变电场的角频率,损耗电阻,介质电容之间的关系为:tan6=1/(€CR)式中:£为交变电场的角频率;R为损耗电阻;C为介质电容。,它表示压电材料的机械能与电能的耦合效应,是生产上用得最多的一个参数。机电耦合系数定义为:辰