PZT陶瓷及其在壓電變壓器中的應(yīng)用研究.pdf

1、PZT系列陶瓷的發(fā)現(xiàn)，是壓電陶瓷發(fā)展中的一個(gè)巨大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。PZT陶瓷具有優(yōu)良的壓電性能，因此被用于制作壓電器件，如揚(yáng)聲器、傳感器等。而在本文中，重點(diǎn)介紹了其在壓電變壓器中的應(yīng)用。壓電變壓器與傳統(tǒng)的磁芯變壓器相比，具有體積小，重量輕，高升壓比以及無電磁污染等優(yōu)點(diǎn)。制作壓電變壓器，對于壓電陶瓷的選擇是很重要的一個(gè)方面，需要制備能夠在大功率條件下工作的壓電陶瓷。
　　本文研究了PZT基壓電陶瓷的性能，主要包括燒結(jié)溫度，摻雜等因素對壓電陶瓷

2、性能的影響。分析了在不同燒結(jié)溫度和摻雜量條件下，壓電陶瓷性能的變化,采用掃描電子顯微鏡（SEM）研究了其微觀形貌的變化。結(jié)果表明：（1）PZT陶瓷在1200℃燒結(jié)溫度下，呈現(xiàn)出較佳的綜合性能。相對介電常數(shù)εr=1600，介電損耗tanδ=1.7％，機(jī)電耦合系數(shù)Kp=0.59，品質(zhì)因數(shù)Qm=2746，壓電常數(shù)d33=430 pC/N。（2）錳離子摻雜下，PZT陶瓷的機(jī)電性能（Qm）有明顯提高，但是壓電性能略微下降。當(dāng)錳的摻雜量為0.5wt

3、%時(shí)，PZT陶瓷的致密性較好，陶瓷的體積密度達(dá)7.8g·cm-3，同時(shí)PZT陶瓷表現(xiàn)出較好的介電和壓電性能：εr=2176，tanδ=1.5%，d33=243 pC/N，Kp=0.38，Qm=3742。（3）銦離子摻雜下，PZT陶瓷的壓電性能得到改善。當(dāng)摻銦量為0.6wt%時(shí)，PZT陶瓷表現(xiàn)出較好的性能。其體積密度為7.563g·cm-3，d33=440 pC/N，εr=1362，tanδ=1.52%，Kp=0.658，Qm=3269。