久久亚洲精品无码aⅴ大香,97se亚洲精品一区,韩国最新爱情电影,漂亮老师做爰6,国产强伦姧人妻毛片

功能陶瓷是先进(jin)陶瓷的(de)(de)重要(yao)(yao)组成部分，是以电(dian)(dian)、磁、声、光(guang)、热和力学等(deng)(deng)信息的(de)(de)存储、检测(ce)、耦(ou)合及转换等(deng)(deng)主(zhu)要(yao)(yao)特(te)征的(de)(de)介(jie)质材料，主(zhu)要(yao)(yao)包括压电(dian)(dian)、介(jie)电(dian)(dian)、热释(shi)电(dian)(dian)和磁性(xing)等(deng)(deng)功能各异的(de)(de)新型陶瓷材料，其中压电陶瓷是功(gong)能陶瓷领域的主流(liu)材料之一。

压电陶瓷

目(mu)前大多数商用现(xian)成的(de)压电(dian)陶瓷是几种(zhong)氧化(hua)(hua)物的(de)复合物，这些氧化(hua)(hua)物在外力作(zuo)用下变形以产生电(dian)信(xin)号。具有(you)特殊光、电(dian)性能以及高绝缘等物理特性。目(mu)前基的(de)压电(dian)陶瓷有(you)锆(gao)(gao)钛酸(suan)钡、锆(gao)(gao)钛酸(suan)铅、锆(gao)(gao)酸(suan)锶等，主要(yao)用(yong)于(yu)电容器、滤波器、集成电路(lu)基板(ban)等陶瓷(ci)器件。

什么是压电(dian)效(xiao)应(ying)？

某(mou)些(xie)电(dian)(dian)(dian)介质在(zai)(zai)沿一(yi)定方向受(shou)外力作(zuo)(zuo)用而变形时(shi)﹐内部(bu)(bu)产(chan)生极化的同(tong)时(shi)﹐在(zai)(zai)晶体(ti)的两个相对的表(biao)面上出(chu)现正(zheng)负电(dian)(dian)(dian)荷，此现象称为压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)。压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)分为正(zheng)压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)和逆压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)。所谓(wei)正(zheng)压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)是指晶体(ti)因机械应(ying)(ying)(ying)(ying)力的作(zuo)(zuo)用而使其介质化﹐并使其表(biao)面荷电(dian)(dian)(dian)的效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)。反之﹐当在(zai)(zai)晶体(ti)外部(bu)(bu)施(shi)加电(dian)(dian)(dian)场时(shi)，受(shou)电(dian)(dian)(dian)场影响的晶体(ti)会产(chan)生机械形变﹐称为逆压(ya)(ya)电(dian)(dian)(dian)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)(ying)。

左：正压(ya)电效应 右：逆压(ya)电效应

1、锆钛(tai)酸钡

BaTiO₃系列铁电(dian)材料是(shi)一种重要(yao)的功能(neng)材料，其中，钛酸锶钡(BST)固溶体表(biao)现(xian)出优良的铁电(dian)性能(neng)，如(ru)高介电(dian)常数、强介电(dian)非线性、不易疲劳、居里(li)温度可调等特性，在微电(dian)子(zi)学、光电(dian)子(zi)学、集成光学和微电(dian)子(zi)机(ji)械系统等领域具(ju)有广(guang)泛(fan)的应用前景。但(dan)是(shi)，当(dang)外加直(zhi)流(liu)电(dian)场(chang)超(chao)过(guo)几十万V/cm以后，其漏(lou)电(dian)流(liu)密度上升几个(ge)数量(liang)级，并在2×10⁶ V/cm左右发(fa)生(sheng)击穿(chuan)，从而限制了薄(bo)膜材料(liao)的(de)最小厚度。

而锆(gao)钛酸钡(BZT)是(shi)—种可(ke)能(neng)替代BST的材料，这(zhei)是(shi)因为(wei)Zr⁴⁺比Ti²⁺的半径大（分(fen)别为0.087 nm和0.068 nm），当Zr⁴⁺取代(dai)ABOs钙(gai)钛(tai)矿(kuang)结(jie)构B位的Ti²⁺时，可增大材(cai)料的(de)晶(jing)格常数，并(bing)且(qie)Zr⁴⁺比(bi)Ti²⁺更稳定。与(yu)BST相比，BZT中Ti⁴⁺与(yu)Ti³⁺之间的(de)(de)电子跳(tiao)跃引起的(de)(de)电导减小了。因此，BZT材(cai)料的(de)(de)研(yan)究越来(lai)越受到(dao)人们的(de)(de)高度关(guan)注。

烧结好的BZT陶瓷(ci)的SEM图

锆(gao)钛(tai)酸钡陶瓷(ci)作为高(gao)介(jie)(jie)电材料，室温介(jie)(jie)电常(chang)数可(ke)以(yi)高(gao)达20000以(yi)上，是典型(xing)的(de)高(gao)介(jie)(jie)瓷(ci)料的(de)主(zhu)要成份。其制(zhi)备方法大(da)致(zhi)分(fen)为以(yi)下几种：固相法、溶(rong)胶(jiao)凝胶(jiao)法、微(wei)波烧(shao)结、机械合金化、低温烧(shao)结、水热合成法、共(gong)沉淀法等。

2、锆钛酸铅

锆钛酸铅是一种(zhong)无(wu)机化(hua)合物，化(hua)学式为 Pb [ Zr_xTi_1−x] O₃ (0≤x≤1)。也称为(wei)钛酸锆铅，它是一(yi)种(zhong)白(bai)色至灰白(bai)色的陶瓷钙钛矿材(cai)料(liao)，显示出显着的压电(dian)效应，这意味着该化合物在施加电(dian)场时会改变形状(zhuang)。它用(yong)于许多实际(ji)应用(yong)，例(li)如超声波(bo)换能(neng)器(qi)和(he)压电(dian)谐振(zhen)器(qi)。

钛酸(suan)铅锆最(zui)早于 1952 年左右在东京工业(ye)大(da)学(xue)开发。与之前发现的基(ji)于金属氧化(hua)(hua)物的压电(dian)材(cai)料钛酸(suan)钡相比，钛酸(suan)铅具(ju)有更高的灵敏(min)度和(he)更高的工作温度。压电(dian)陶瓷(ci)因其物理强(qiang)度、化(hua)(hua)学(xue)惰(duo)性(xing)和(he)相对(dui)较(jiao)低的制造(zao)成本而被选择用于应用。锆钛酸(suan)铅的相对(dui)介电(dian)常数(shu)可以在300到 20000的范围内，具(ju)体取决(jue)于取向和(he)掺杂(za)。

锆钛(tai)酸铅超声换能器

不过随着(zhe)环(huan)境(jing)保护和可持续发展的需求增长(zhang)，类(lei)似的含铅压电(dian)陶瓷被认(ren)为(wei)制作过程会对(dui)生态环(huan)境(jing)造(zao)成污染(ran)。比如说2001年欧州(zhou)议(yi)会就已通过关于“关于在(zai)电(dian)子电(dian)气设备(bei)中(zhong)禁止使用某(mou)些有(you)害(hai)物(wu)质指令”的法(fa)令，要求投放欧盟市场(chang)的电(dian)器和电(dian)子产品不得有(you)铅、汞、镉、6 价(jia)铬、聚溴(xiu)二苯(ben)醚(mi)和聚溴(xiu)联苯(ben)等有(you)害(hai)物(wu)质。

3、锆酸锶

锆酸锶(si)(SrZrO₃)陶瓷具有钙(gai)钛矿型(xing)结构，主要原料为碳(tan)酸(suan)锶、二(er)氧化锆，加入少量改性添(tian)加物(wu)，一般用(yong)于制造(zao)高频(pin)热稳(wen)定陶瓷电(dian)(dian)容(rong)器(qi)和高温陶瓷电(dian)(dian)容(rong)器(qi)。相对介(jie)(jie)电(dian)(dian)常数(shu)28~30，介(jie)(jie)质损耗角正切值(zhi)4×10-6(0.5~5MC)，介(jie)(jie)电(dian)(dian)常数(shu)温度系数(shu)为(15～25)×10^-6/℃，击穿强度为15~25kV/mm，体(ti)积(ji)电阻率(lv)大于1012Ω·cm。

锆(gao)酸锶粉体

锆酸(suan)盐(yan)瓷(ci)(ci)的主要优点是(shi)高(gao)温(wen)(wen)介(jie)电性能比含钛(tai)(tai)(tai)陶瓷(ci)(ci)高(gao)，含钛(tai)(tai)(tai)的金(jin)红石瓷(ci)(ci)、钛(tai)(tai)(tai)酸(suan)镁瓷(ci)(ci)等通(tong)常只(zhi)能在(zai)85℃下(xia)工作(zuo)(zuo)。工作(zuo)(zuo)温(wen)(wen)度太高(gao)且(qie)在(zai)直流电场作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，含钛(tai)(tai)(tai)陶瓷(ci)(ci)容易(yi)发生电化(hua)学老(lao)化(hua)，即绝缘电阻逐渐减小，介(jie)质(zhi)损耗逐渐增大，以致最后不能使(shi)用(yong)。锆酸(suan)盐(yan)瓷(ci)(ci)大部分能工作(zuo)(zuo)在(zai)155℃甚至更高(gao)温(wen)(wen)度下(xia)，而很少发生电化(hua)学老(lao)化(hua)。在(zai)锆酸(suan)盐(yan)化(hua)合物中，适宜于制造高(gao)频电容器的材(cai)料只(zhi)有(you)锆酸(suan)钙和锆酸(suan)锶(si)两种。

粉体圈NANA整理