论文部分内容阅读
实际生产应用的压电陶瓷,有一半以上均为大功率压电陶瓷。近年来,为了降低压电陶瓷材料的驱动电压、缩短响应时间、提高其整体性能、使用稳定性和可靠性、增强其耐高温、耐高湿和耐冲振等性能,低温共烧大功率压电陶瓷材料的研究受到了前所未有的关注和重视。0.90Pb(Zr0.52Ti0.48)03-0.05Pb(Mn1/3Sb2/3)03-0.05Pb(Zn1/3Nb2/3)03(0.90PZT-0.05PMS-0.05PZN)四元系压电陶瓷具有优异的电学性能(d33=369pC/N,Qm=1381,,kp=64%,tanδ=0.44%,ε33T=1600),是大功率压电陶瓷应用的理想材料。本论文以此体系为基础,首先研究了不同Li2C03添加含量对该体系低温烧结性能的影响。结果表明,Li2C03可以降低该体系的烧结温度,并且当添加0.3wt%Li2CO3,在900。C烧结时该体系压电陶瓷具有最好的电学性能：d33=276pC/N, Qm=700, kp=46.1%, tanδ=0.24%,ε33T=1033。此外,通过对比烧结助剂Li2CO3和CuO对材料低温烧结性能的影响发现,虽然添加烧结助剂Li2C03对陶瓷电学性能的改善不如CuO,但其某些振动性能优于添加烧结助剂CuO。同时,本文研究了0.90PZT-0.05PMS-0.05PZN+1wt%CuO基陶瓷流延成型的具体工艺,优化了各种工艺参数,最终确定了一套最佳的制备工艺。试验结果表明,流延成型方法制备的陶瓷性能明显优于固相反应法。进一步探索了低温共烧多层0.90PZT-0.05PMS-0.05PZN+1wt%CuO基陶瓷的工艺,并最终确定了其丝网印刷工艺,适合低温共烧工艺的银浆,最佳排胶、烧结和极化的工艺。通过对多层与单层陶瓷的性能比较发现,多层陶瓷介电损耗与单层相差不大,且机械品质因数减小,但是其压电系数和介电常数等性能与层数呈线性增加。并且测振实验的结果进一步表明,多层陶瓷的振动效果明显优于单层陶瓷。因此,相对于单层陶瓷,多层陶瓷具有更大的优越性,有利于功能元器件的小型化和集成化。