压电陶瓷的压电原理及制作工艺.pptVIP

01对于较大体积坯体，加压必须缓慢，达到最大压力后，需保压一定时间，以利于排除坯体中的空气，防止分层和裂纹。对薄小坯体，加压可较快，保压几秒钟即可。(3)加压速度和保压时间02对不同瓷料、不同形状制品，压强由实验确定。一般在1-3T/cm3范围，以保证坯体密度均匀地达到3。成型(2)压力压电陶瓷的制作工艺压电陶瓷制品对粘合剂要求有足够粘结性；②挥发温度范围宽，能缓慢分散挥发，快速集中挥发引起开裂；③挥发温度不能太低，以免和水分同时挥发，造成坯体变形或开裂，太高，引起铅挥发；④无残留杂质影响制品的性能。粘合剂对成型作用赋予瓷料可塑性，便于成型，且坯体具有较高、均匀致密度；②增加瓷料的粘结性，使成型坯体具有一定的机械强度；③减少瓷料与模壁间的摩擦力，便于脱模，减小分层裂纹现象。成型（粘合剂的使用）压电陶瓷的制作工艺压电陶瓷的制作工艺(3)粘合剂的配制成型（粘合剂的使用）粘合剂品种很多，压电瓷料干压成型使用聚乙烯醇（PVA）较多，无毒，能满足上述要求。以下介绍其典型配方、特点及制法。①5%浓度PVA水溶液，配方简单，成本低，存放期短（10天内）。②PVA：甘油：酒精：蒸馏水=15：7：3：7（wt%）。粘度较大，存放期较长，不易变质，但较低温度下过稠，不宜采用。配制：混合，90℃温度下搅拌溶化，过滤、密封存放备用。成型（粘合剂的使用）PVA的粘合作用压电陶瓷的制作工艺(1)造粒的作用因细磨后的瓷粉细且轻、比表面积大、占据体积大，从而流动性差、装填密度和压实密度不高。所以造粒的作用就在于均匀瓷粉中的粘合剂、增加其颗粒度、比重和流动性，使成型坯体致密度提高。成型（造粒）造粒是将瓷料混合粘结剂后，制成流动性好的较粗颗粒（约20目/吋）。把这种颗粒称为团粒，以示区别。压电陶瓷的制作工艺压电陶瓷的制作工艺(2)常用造粒方法及特点成型（造粒）①普通手工造粒法将瓷料加适量（如4-5wt%）的5%浓度PVA水溶液粘合剂，在研钵内手工细混匀然后过筛即可。该法操作简单，但劳动强度大，混合难以均匀，团粒质量不高，效率低，仅适合实验室和小量生产。01加压造粒法02将瓷料加入4-5wt%的5%浓度PVA水溶液粘合剂，在混料机中搅研均匀，过20目/吋筛。然后在液压机上用压模以180-250kg/cm2压力保压1分钟压成圆饼。用破碎机破碎圆饼，直至全部通过20目/吋筛即可备用。03该法团粒密度大，坯体机械强度高，能满足各种大型和异型制品成型要求。但产量较小，效率不高，工艺操作要求严格，适合于实验室实验和中批量生产。成型（造粒）压电陶瓷的制作工艺该法颗粒为球状、流动性好、质量好、且产量大、连续生产、效率高，劳动强度小和条件得到改善。宜于大批量生产，但设备成本高。将混合粘合剂的瓷料先做成料浆，再经喷雾干燥机进行雾化干燥造粒，并收集备用。团粒粗细可由雾化相关条件控制。喷雾干燥造粒法成型（造粒）压电陶瓷的制作工艺具体要求:压电陶瓷的制作工艺配合精度（如三级精度配合）；光洁度（如工作面▽10）；硬度（如HRC57-62）；脱模锥度（一般不小于1%）；形状、尺寸；用材（工具钢，如Cr12钢）等。成型（模具设计）模具的设计以制品的形状、尺寸、压力、粉料压缩化、烧结收缩率、粗糙度等为依据来设计模具。压电陶瓷的制作工艺成型（影响成型质量的因素）（1）粘合剂以PVA粘合剂为例，主要影响因素有：聚合度n。n过大，链节长，粘结力和弹性大，不利于造粒和成型；n过小，链节轻，弹性和粘结力小，起不到粘合剂作用。n一般选1750±50较合适。用量：过少，不利于成型。过多，排塑后，气孔多，影响坯体密度。01包括加压方式、成型压力、加压速度和保压时间对成型质量的影响。(3)加压制度03主要包括粒形、粒度、粒度分布、密度等对流动性、装填密度和压实密度的影响。成型（影响成型质量的因素）(2)团粒性质02模具阴阳件的配合精度、光洁度、脱模锥度等对成型坯体有重要的影响。(4)模具压电陶瓷的制作工艺压电陶瓷的制作工艺成型坯体中粘合剂是一种高分子化合物，含碳多，碳在氧气不足时燃烧产生还原性很强的一氧化碳。一氧化碳夺取PZT中的氧而形成二氧化碳，使金属氧化物还原为导电的金属（如Pb）和半导体性质的低价氧化物（如Ti2O3），影响陶瓷的颜色、成瓷性、烧银、极化和最终性能。所以，在烧结前，必须对坯体进行排塑。排塑（必要性)根据PVA粘合剂的挥发性，严格控制排塑的升温速度和保温时间。在排除PVA粘合剂过程中，100℃左右（随坯体厚度增加而增加