I. En inledande sammanfattning av bly zirkonium titan mål
Bly zirkonium titan mål, vanligen kallade PZT material, är syntetiserade keramiska material från bly, zirkonium, titan och några andra element med hjälp av en specialiserad procedur. Detta material har flera piezoelektriska, ferroelektriska och dielektriska egenskaper. PZT-material genomgår mekanisk deformation när de använder ett elektriskt fält. Den hittar tillämpningar i piezoelektriska keramiska element, ekolod, ultraljudsenheter och piezoelektriska sensorer. Precis som med andra tekniker flyttar materialets renhet och prestandakonsistens, särskilt i avancerade applikationer, bly-zirkoniumtitan till branschens fokus. Dessa material finns nu tillgängliga med en renhet på 99,99 %.
II. Prestandaparametrar för 99,99 % hög-Bly Zirkonium Titanate-mål
Faktorer som renhet, densitet, kompakthet, såväl som den piezoelektriska koefficienten, kräver noggrann kontroll för att säkerställa tillförlitlig och stabil prestanda. Här är några av de viktigaste prestationsfunktionerna för den här typen av mål.
1. Renhet: Att uppnå 99,99 % resulterar i extremt låga föroreningar, vilket hjälper till att minimera deras insats på keramernas prestanda. Dessa föroreningar inkluderar blyoxid, zirkoniumoxid och titanoxid, tillsammans med vissa elementära föroreningar. Förbättrad stabilitet åtföljer ökad renhet.
2. Densitet: Ett värde nära den teoretiska densiteten är cirka 7,8 till 8,0 g/cm³, inom vilket intervall värdet för piezoelektrisk prestanda och mekanisk hållfasthet.
3. Densitet: Ett kritiskt värde som vanligtvis överskrids 98 % och som är den största keramikens inre porositet är den keramiska kompaktheten. Bättre mekaniska och elektriska egenskaper hos keramiken är ytterligare korrelerade med förbättrad hållfasthet.
4. Partikelstorlek inom några mikrometer: Påverkar enhetlig struktur i keramen, förbättrar defektreduktionen och förbättrar strukturell konsistens, tillsammans med systemets repeterbarhet.
5. Piezoelektrisk koefficient: 300 till 600 pico-Coulombs/Newton beroende på den specifika formuleringen och bearbetningstekniken som används.
6. Ferroelektriska egenskaper: Dessa inkluderar polarisationens styrkor och den kvarvarande polariseringen, vilket säkerställer att systemets förmåga att återgå till jämvikt är pålitlig och stabil under ihållande exponering av elektriska fält.
7. Termiska egenskaper: Såsom värmeutvidgningskoefficienten och Curie-temperaturen säkerställer att tekniskt användbar prestandastabilitet bibehålls över ett brett spektrum av temperaturvariationer.
Att skräddarsy och modifiera dessa parametrar garanterar inte bara materialets väsentliga egenskaper, utan är också avgörande för hur materialet förväntas fungera i vissa applikationer.
III. Förberedelseprocess och kvalitetskontroll
Beredningsstegen för blyzirkoniumtitan med hög-renhet omfattar en komplex tillverkningsprocess, som börjar med att välja blyzirkonium med hög-renhet med titan, såväl som en sekvens av andra designade steg som proportionering, blandning, sintring, slipning och formning. Vart och ett av dessa steg måste kontrolleras, och dessa kommer i sin tur att påverka processen, renheten och slutprodukten.
1. Råmaterial: bly med hög-renhet och zirkonium
2. Undvika för mycket överskott och för mycket brist under enhetlig blandning av material.
3. Att uppnå total sammansmältning av de keramiska partiklarna och skapa en tät keramisk kropp involverar hög-temperatursintringsteknik.
4. Processerna för sintring och formning efter-sintring är relaterade till varandra. Keramiken sintras först, sedan utsätts den för pressning eller isostatisk formning för att uppnå ett dimensionellt exakt ramverk och en slät yta.
5. Ytterligare processer inkluderar termiska behandlingar eller ytbehandling med låg-temperatur. Dessa syftar till att skapa en slät exteriör samtidigt som de termiskt stabiliserar materialet.
Under hela produktionscykeln tillämpas kvalitetskontrollprocesser. För att kontrollera renheten hos den kristallografiska strukturen används röntgendiffraktion (XRD). Partiklarna och porerna, såväl som materialets elektriska funktioner (piezoelektriska och ferroelektriska), valideras genom elektriska prestandatester, som utförs i en SEM.
IV. Applikationsprestanda för TZT-mål
Bly zirkonium titan mål med en zirkonium och titan renhet på 99,99% uppvisar stabil prestanda i alla praktiska tillämpningar. Detta är ett resultat av målens höga densitet, enhetliga kornstruktur och strikta bearbetningsstandarder.
Inom mikroelektronik, med dessa målmaterial, är de resulterande piezoelektriska tunna filmerna någorlunda enhetliga, vilket förbättrar prestandan över flera-chipenheter. Dessutom säkerställer de stabila egenskaperna hos blyzirkoniumtitanmålen känsligheten och noggrannheten för mätningar i akustiska enheter. Dessa bly-zirkoniumtitanmål används också vid ultraljudsavbildning, industriell inspektion och ett antal andra applikationer.
De höga Zr- och Ti-renhetsnivåerna i materialen resulterar i en mycket låg kontamineringsnivå, vilket gör att materialen behåller sina termiska och elektriska egenskaper under längre perioder. Detta minimerar underhålls- och utbytesbehov. Detta är fördelaktigt i fallet med hög-precisionsinstrument och system som är avsedda att fungera under långa perioder.
