烧结温度对多孔陶瓷压电性能的影响

作者：刘 炜 孙浩鑫 王建宏 董英鸽 白培康 席小庆 杨金龙

单位：1. 中北大学材料科学与工程学院 太原 030051 2. 清华大学材料学院 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 北京 100084

关键词：多孔压电陶瓷 烧结温度 显微形貌 电学性能 机械性能

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(3):691-697

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210885

摘要：

研究了烧结温度对海藻酸钠离子凝胶法制备3-1 型多孔PZT 压电陶瓷和凝胶注模法制备3-3 型多孔PZT 压电陶瓷性能的影响。结果表明：当烧结温度从1 150 ℃升至1 250 ℃，多孔PZT 陶瓷的孔隙率降低，晶粒尺寸、介电常数、压电系数、厚度机电耦合系数和抗压强度增大，静水压压电系数与静水压品质因数随之降低。3-1 型PZT 陶瓷具有定向直通孔结构，且在成型过程中引入Ca2+。因此，在相同的烧结温度下，3-1 型PZT 陶瓷的介电常数和抗压强度高于3-3 型PZT 陶瓷，可靠性和稳定性更强，压电系数和静水压品质因数则低于3-3 型PZT 陶瓷，灵敏度下降。3-1 型PZT 陶瓷的静水压品质因数最高可达到4 755×10–15 Pa–1，适用于高灵敏度压电水听器。

基金项目：

国家自然科学基金(52072202) ，山西省自然科学基金(201901D111168)资助项目

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