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《多孔pzt制備與性能表征》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要3．3壓電復(fù)合材料具有高的靈敏度，特別適用于水下及人體組織的超聲傳感，已引起了國(guó)內(nèi)外許多科研人員的關(guān)注。在對(duì)文獻(xiàn)調(diào)研和分析3．3壓電復(fù)合材料研究現(xiàn)狀及進(jìn)展基礎(chǔ)上，以PZT多孔陶瓷為研究對(duì)象，將孔隙中的空氣作為第二相添加物，研究材料制備及其性能，為3．3壓電復(fù)合材料的制備與應(yīng)用提供理論與試驗(yàn)依據(jù)。以PbO、Zr02、Ti02為原料，采用兩步燒成方法制備多孔PZT陶瓷，探索其制備工藝，研究表明排膠之后直接燒結(jié)有利于減少材料的內(nèi)應(yīng)力，在一定程度上減少材料的四方相。通過(guò)XRD和Raman光譜對(duì)其相組成及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，孔隙率測(cè)定和SEM分析表明，成型壓力在120MPa形成的孔隙率比較穩(wěn)定。造孔劑
2、的形狀和粒徑?jīng)Q定材料中孔隙的形狀和大小。陶瓷粉料粒徑越小則形成的孔隙率越低。隨著造孔劑含量的增加，孔隙率增大。隨著燒結(jié)溫度的升高，孔隙率下降。結(jié)構(gòu)分析和電學(xué)性能測(cè)試表明，燒結(jié)溫度對(duì)材料壓電性能、介電性能有顯著影響。隨著燒結(jié)溫度的增加，晶粒增大，減少了晶粒界面和晶軸的“釘扎"作用，材料介電常數(shù)下降，壓電常數(shù)升高，在1250℃燒結(jié)時(shí)材料的綜合性能比較好。采用理論模型模擬了3．3連接的多孔PZT壓電、介電性能隨孔隙形狀及孔隙率變化的關(guān)系，理論模擬的變化趨勢(shì)能夠較好的與實(shí)驗(yàn)結(jié)果匹配：在一定孔隙率下，孔隙沿平行于極化方向上的擴(kuò)展增加了對(duì)縱向壓電常數(shù)和介電常數(shù)有利的的壓電陶瓷的體積，使材料的壓電、介電性
3、能均增大，作為水聽(tīng)器的時(shí)候其gh、dh和靈敏度均增加，而其超聲阻抗卻不隨孔的形狀變化。在孔隙率小于50％的時(shí)候，隨著孑L隙率的增加，材料的壓電、介電性能均下降，而其作為水聽(tīng)器的gII、dh．和靈敏度均增大，阻抗性能也比致密PZT大大提高。所建立的理論模型正確地預(yù)示了各項(xiàng)參數(shù)的變化趨勢(shì)，說(shuō)明了孔隙沿垂直于極化方向和平行于極化方向擴(kuò)展對(duì)材料性能的影響。而B(niǎo)anno的修正的立方體模型比較適用于低孔率條件下材料的介電、壓電性能隨孑L隙率變化情況的預(yù)測(cè)。關(guān)鍵詞：多孔陶瓷，PzT，介電性能，壓電性能，靜水品質(zhì)因數(shù)AbstractTheinterestin3-3piezocompositematerial
4、sisduetotheyareofhighsensitivityandinbetterimpedancematchingofthecompositewithwaterandbiologicaltissues．Accordingtothereportedliteraturesandanalysingtheresearchesandthedevelopmentofthe3-3piezoelectriccomposites，chooseporousPZTasdisquisitiveobject，taketheairintheporesasthesecondphase，researchtheirpr
5、eparationandproperties，provideacademicandexperimentaldatafor3-3piezoelectriccomposites．Piezoelectricporousleadzirconatetitanatefez'r)ceramicswerepreparedbytwostepannealingmethodusingPbO、Zr02andTi02，theresultsshowedthatthebulkssinteringonburningouttheadditivescaneaseupthestressinthebulk，decreasethec
6、ontentofthecubicphaseinsomeway．TheXRDandRamananylysiswereusedtoanalysetheconstructiveofthephaseandatructure．AccordingtoSEMandtheporosity,steadyporositycaIlbeobtainedwhilepressedon120MPa，theporosityincreaseswiththeadditionoftheporeformeragent，thesizeandshapeoftheporearedecidedbytheadditive；thesmalle
7、rthesizeoftherawmaterial，thelowerporositywillobtained；theporositydecreasedwiththeincreaseofthesinteringtemperature．Theinfluenceofthesinteringtemperaturetothepiezoelectricanddielectricpropertieshavebeeninves
