PZT压电陶瓷粉体合成的研究进展

第３９卷第４期中国陶瓷Ｖ０１．３９№．４

２００３年８月ＣＨＩＮＡＣＥＲＡＭｌＣＳＡｕｇ．２００３

ＰＺＴ压电陶瓷粉体合成的研究进展

牟国洪，１杨世源，１，２张福平，２蔡灵仓２

（１．西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳６２１００２；

２．中国工程物理研究院流体物理研究所，四川绵阳６２１９００）

摘要：本文介绍了固相法和液相法合成ＰＺＴ压电陶瓷粉体的研究现状，分析了各种合成方法的特点，指出了ＰＺＴ粉体合成研究中存在的问题和发展方向。

关键字：Ｐ２ｒＴ；合成；压电陶瓷；粉体

中图分类号：ＴＱｌ７４文献标识码：Ａ文章编号：１００１—９６４２（２００３）０４—００１０—０４

严重。难以保证准确的化学计量比，影响制品性能。针对

自１９５４年美国ＮＢＡ研究所的Ｂ．Ｉａ位ｅｔａ１．【１】发现其缺点．众多材料研究者对其工艺进行改进而形成了新Ｐｂｚｒｏ，一ＰｂＴｉｏ，系固溶体的压电性以来，ＰｚＴ压电陶瓷的合成方法，主要有微波辐射法、机械化学法和反应烧结以其优异的压电性和机电耦合性（ｄ３３—３００ｐｃ／Ｎ，ｋ３３—法。

０．５）在各个领域中被广泛应用【２】。但由于ＰｚＴ压电陶瓷１．１微波辐射法

属于含铅压电陶瓷，铅在烧结过程中易挥发，难以保证准自１９８６年Ｇｅｄｖｅｅｔａ１．【３】首次把微波技术用于有机合确的化学计量比，且在准同型相界面（ＭＰＢ）附近体系的成以来，此种技术在有机及无机材料的合成方面都被得压电性严重依赖于Ｔｉ和ｚｒ的组成比，难以保证性能的以广泛应用。微波加热是利用高频交变电场引起材料内重复性。近年来对ＰｚＴ压电陶瓷的研究主要集中在两方部的自由束缚电荷（如偶极子、离子和电子等）的反复极面：一是研究不同粉体合成方法与组分稳定性和制品压化和剧烈运动使分子间产生碰撞、摩擦和内耗，将微波转电、热电性能的关系；另一方面研究掺杂对铅挥发及变为热能，从而产生高温。微波加热的特点为：微波能直ＰｚＴ压电陶瓷性能的影响。接穿透样品，里外同时加热，不需传热过程，瞬时可达一

功能陶瓷对合成粉体的基本要求是：高纯、超细、粒定温度；无热惯性。通过调节微波输出功率，可使样品的度分布均匀、分散性好、化学计量准确以及掺杂均匀等。加热情况无惰性改变，便于实现反应的瞬时升、降温控制另外，从烧结角度和ＰｚＴ压电陶瓷的微观结构以及最终和自动控制；能量利用率很高（达５０％～７０％），大大节约性能来看．当合成的ＰｚＴ粉体颗粒越细、分布越均匀、化了能量：微波还可以有选择地进行加热［４］。Ａ１１ｉｍｄｌｌＰ．学计量比准确，才有可能实现低温烧结，提高制品的致密ｓｉｎｇｈｅｔａ１．翻利用微波技术在６００℃合成了单一钙钛矿度和ＰｚＴ压电陶瓷的性能。因此，高活性ＰｚＴ粉体的合型ＰｚＴ粉体，且ＰｚＴ形成速率快、反应时间短及铅挥发成是制备高性能ＰｚＴ压电陶瓷的前提。近年来，关于小。

ＰｚＴ粉体的合成主要包括固相法和液相法。本文综述了１．２机械化学法

固相法和液相法合成ＰｚＴ压电陶瓷粉体的最新研究进机械化学法合成粉体的反应机理十分复杂，目前仍展。处于探索、发展阶段。现大致认为是【６】：球磨机的转动或振

动使硬球对反应前驱物进行强烈的撞击、研磨和搅拌，缺

１固相法陷密度增加，使颗粒很快细化，从而产生晶格缺陷、畸变，

传统固相法是将多种前驱氧化物粉料通过粉磨混合并具有一定程度的无定形化；同时由于表面化学键断裂均匀，经煅烧来合成ＰｚＴ，然后再经机械粉磨获得ＰｚＴ而产生不饱和键、自由离子和电子等原因，使晶体内能增粉体。由于具有成本低、产量高以及制备工艺相对简单高，导致物质反应的平衡常数和反应速率常数显著增大。等优点。是目前国内外合成ＰｚＴ粉体中最普遍的方法。另外，局部碰撞点的升温可能是诱导反应进行的另一促但存在明显的不足：（１）反应以固相方式进行，采用球磨进因素。该方法用于ＰｚＴ粉体合成，其特点为同：对反应混合难以得到化学组分均一的化合物，合成的ＰｚＴ粉体原料要求低，室温条件下完成粉体合成，工艺过程相对简活性低；（２）制品烧结温度高（１２００℃）、烧结时间长，失铅单．易于实现工艺化生产；ＰｚＴ压电陶瓷的制备仅需一

收稿日期：２００３一０２—１０

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新高等教育PZT压电陶瓷粉体合成的研究进展全文阅读和word下载服务。