I. Tóm tắt giới thiệu về các mục tiêu chì zirconium titan
Mục tiêu titan zirconi chì, thường được gọi là vật liệu PZT, là vật liệu gốm tổng hợp từ chì, zirconi, titan và một số nguyên tố khác bằng quy trình chuyên dụng. Vật liệu này có nhiều tính chất áp điện, sắt điện và điện môi. Vật liệu PZT bị biến dạng cơ học khi sử dụng điện trường. Nó tìm thấy các ứng dụng trong các phần tử gốm áp điện, sóng siêu âm, thiết bị siêu âm và cảm biến áp điện. Cũng như các công nghệ khác, độ tinh khiết và tính nhất quán về hiệu suất của vật liệu, đặc biệt là trong-các ứng dụng cao cấp, chuyển các mục tiêu chì zirconi titan sang trọng tâm của ngành. Những vật liệu này hiện có sẵn với độ tinh khiết 99,99%.
II. Thông số hiệu suất của mục tiêu Titanat chì zirconium có độ tinh khiết cao 99,99%
Các yếu tố như độ tinh khiết, mật độ, độ nén cũng như hệ số áp điện đòi hỏi phải kiểm soát kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất ổn định và đáng tin cậy. Dưới đây là một số tính năng hiệu suất quan trọng nhất của loại mục tiêu này.
1. Độ tinh khiết: Đạt được 99,99% dẫn đến tạp chất cực thấp, giúp giảm thiểu sự đánh cược của họ vào hiệu suất của gốm sứ. Những tạp chất này bao gồm oxit chì, oxit zirconi và oxit titan, cùng với một số tạp chất nguyên tố. Độ ổn định được cải thiện đi kèm với độ tinh khiết tăng lên.
2. Mật độ: Giá trị gần với mật độ lý thuyết là khoảng 7,8 đến 8,0 g/cm³, trong phạm vi đó là giá trị về hiệu suất áp điện và độ bền cơ học.
3. Mật độ: Giá trị tới hạn thường vượt quá 98% và độ xốp bên trong lớn nhất của gốm được quan tâm là độ nén của gốm. Các đặc tính cơ và điện tốt hơn của gốm có mối tương quan chặt chẽ hơn với độ bền được cải thiện.
4. Kích thước hạt trong vài micron: Ảnh hưởng đến cấu trúc đồng nhất trong gốm, cải thiện việc giảm khuyết tật và cải thiện tính nhất quán của cấu trúc, cùng với khả năng lặp lại hiệu suất của hệ thống.
5. Hệ số áp điện: 300 đến 600 pico-Coulomb/Newton tùy thuộc vào công thức và kỹ thuật xử lý cụ thể được sử dụng.
6. Tính chất sắt điện: Chúng bao gồm cường độ phân cực và độ phân cực còn sót lại, đảm bảo rằng khả năng quay trở lại trạng thái cân bằng của hệ thống là đáng tin cậy và ổn định trong quá trình tiếp xúc với điện trường liên tục.
7. Đặc tính nhiệt: Chẳng hạn như hệ số giãn nở nhiệt và nhiệt độ Curie, đảm bảo rằng độ ổn định hiệu suất hữu ích về mặt công nghệ sẽ được duy trì trong nhiều biến đổi nhiệt độ.
Việc điều chỉnh và sửa đổi các thông số này không chỉ đảm bảo các đặc tính thiết yếu của vật liệu mà còn rất quan trọng trong cách thức hoạt động của vật liệu trong một số ứng dụng nhất định.
III. Quy trình chuẩn bị và kiểm soát chất lượng
Các bước chuẩn bị cho mục tiêu-chì zirconium titan có độ tinh khiết cao bao gồm một quy trình sản xuất phức tạp, bắt đầu bằng việc chọn-chì zirconium có độ tinh khiết cao với titan, cũng như một chuỗi các bước được thiết kế khác như chia tỷ lệ, trộn, thiêu kết, mài và đúc. Mỗi bước này phải được kiểm soát và những bước này sẽ ảnh hưởng đến quy trình, độ tinh khiết và sản phẩm cuối cùng.
1. Nguyên liệu thô: chì và zirconi có độ tinh khiết cao-
2. Tránh dư thừa và thiếu quá nhiều trong quá trình trộn nguyên liệu đồng đều.
3. Để đạt được sự kết hợp hoàn toàn của các hạt gốm và tạo ra thân gốm dày đặc, cần phải sử dụng kỹ thuật thiêu kết ở nhiệt độ-cao.
4. Quá trình thiêu kết và tạo hình sau{1}}thiêu kết có liên quan với nhau. Đầu tiên, gốm được thiêu kết, sau đó, để đạt được khung chính xác về kích thước và bề mặt nhẵn, nó được ép hoặc đúc đẳng tĩnh.
5. Các quy trình tiếp theo bao gồm xử lý nhiệt hoặc hoàn thiện bề mặt ở nhiệt độ-thấp. Mục đích của chúng là tạo ra bề ngoài mịn màng đồng thời ổn định nhiệt cho vật liệu.
Trong toàn bộ chu trình sản xuất, các quy trình kiểm soát chất lượng được áp dụng. Để kiểm tra độ tinh khiết của cấu trúc tinh thể, phương pháp nhiễu xạ tia X- (XRD) được sử dụng. Các hạt và lỗ rỗng, cũng như các chức năng điện của vật liệu (áp điện và sắt điện), được xác nhận thông qua các thử nghiệm hiệu suất điện được thực hiện trong SEM.
IV. Hiệu suất ứng dụng của các mục tiêu TZT
Các mục tiêu titan zirconi chì có độ tinh khiết zirconi và titan là 99,99% thể hiện hiệu suất ổn định trong tất cả các ứng dụng thực tế. Đây là kết quả của mật độ cao, cấu trúc hạt đồng đều và tiêu chuẩn xử lý nghiêm ngặt của mục tiêu.
Trong vi điện tử, với các vật liệu mục tiêu này, màng mỏng áp điện thu được có độ đồng nhất hợp lý, giúp nâng cao hiệu suất trên các thiết bị nhiều{0}}chip. Hơn nữa, đặc tính ổn định của mục tiêu titan zirconi chì đảm bảo độ nhạy và độ chính xác của phép đo trong thiết bị âm thanh. Các mục tiêu titan zirconium chì này cũng được sử dụng trong hình ảnh siêu âm, kiểm tra công nghiệp và một số ứng dụng khác.
Mức độ tinh khiết Zr và Ti cao trong vật liệu dẫn đến mức độ ô nhiễm rất thấp, cho phép vật liệu giữ được các đặc tính nhiệt và điện trong thời gian dài hơn. Điều này giảm thiểu nhu cầu bảo trì và thay thế. Điều này có lợi trong trường hợp các thiết bị và hệ thống có độ chính xác-cao được thiết kế để hoạt động trong thời gian dài.
