壓電變壓器用陶瓷材料低溫燒結的研究.pdf

1、低溫燒結可減少鉛基壓電陶瓷中PbO的揮發(fā),從而減少對環(huán)境的污染,使材料不偏離化學計量比,維持材料的良好性能。同時在制備多層壓電變壓器時,可用較便宜的金屬替代貴金屬,從而節(jié)約生產成本。為實現壓電陶瓷的低溫燒結,本文采用燒結助劑法,分別采用Li2CO3、Li2CO3+ZnO和LiBiO2作為燒結助劑來降低Pb0.95Sr0.05[(Mnu3Sb2／3)0.06(Ni1／2W1／2)0.02(Zr0.49Ti0.51)0.92]O3(以下均簡

2、稱為:PMS-PNW-PZT)壓電陶瓷的燒結溫度。另外,還研究了LiW對PMS-PLW-PZT壓電陶瓷低溫燒結性能的影響。
　　 研究了在不同燒結溫度下Li2CO3對PMS-PNW-PZT壓電陶瓷物相結構,微觀形貌和機電性能的影響。結果表明,當燒結溫度為1050℃,Li2CO3質量分數為0.3wt％時PMS-PNW-PZT陶瓷的“硬性”性能較佳,εT33／ε0、kp、Qm、tanδ和d33的值分別為1828、0.47、840、0

3、.42％和310pC／N,Li2CO3質量分數為0.7wt％時,PMS—PNW-PZT的“軟性”性能較佳,《εT33／ε0、kp、Qm、tanδ和d33的值分別為1954、0.49、733、0.5％和343 pC／N。
　　 為了提高材料Qm,研究了在不同燒結溫度下LiBiO2對PMS-PNW-PZT壓電陶瓷物相結構,微觀形貌和機電性能的影響。結果表明,當LiBiO2質量分數為0.3wt％,燒結溫度為1050℃時,可得到相對較好

4、的綜合性能,此時εT33／ε0、kp、Qm、tanδ和d33的值分別為1213、0.32、1917、0.55％和200pC／N。
　　 為了進一步提高壓電陶瓷的綜合性能,研究了在不同燒結溫度下,Li2CO3質量分數為0.3wt％時,ZnO對PMS-PNW-PZT壓電陶瓷物相結構,微觀形貌和機電性能的影響。結果表明,當ZnO質量為1.0wt％時,在1050℃的燒結溫度下,εT33／ε0、kp、Qm、tanδ和d33的值分別為227

5、7、0.52、1691、0.96％和341pC／N；在1100℃的燒結溫度下,εT33／ε0、kp、Qm、tanδ和d33的值分別為2412、0.58、1023、0.7％和368pC／N。
　　 為了更好的實現低溫燒結,研究了在不同燒結溫度下LiW摩爾含量對PMS-PLW-PZT壓電陶瓷物相結構,微觀形貌和機電性能的影響。結果表明,當燒結溫度為1100℃,LiW摩爾含量為0.03mol時,得到的陶瓷綜合性能較佳,此時εT33／ε