材料合成与制备第五章.ppt

**********晶体具有压电性的必要条件是晶体不具有对称中心。所有铁电单晶都具有压电效应。对于铁电陶瓷来说，虽然各晶粒都有较强的压电效应，但由于晶粒和电畴分布无一定规则，各方向几率相同，使ΣP=0，因而不显示压电效应，故必须经过人工预极化处理，使ΣP≠0，才能对外显示压电效应。4.3.1压电陶瓷概论第102页,共115页，星期六，2024年，5月(a)极化前电致伸长(b)预极化后E剩余伸长(c)预极化后撤出外场陶瓷的预极化示意图4.3.1压电陶瓷概论第103页,共115页，星期六，2024年，5月压电陶瓷的主要参数(1)机电耦合系数k(2)机械品质因素Q4.3.1压电陶瓷概论第104页,共115页，星期六，2024年，5月机电耦合系数k或Kp是压电材料进行机械能-电能转换的能力反映。它与材料的压电系数、ε和弹性常数等有关，是一个比较综合的参数。机电耦合系数反映了机械能和电能之间的转换效率，由于转换不可能完全，总有一部分能量以热能、声波等形式损失或向周围介质传播，因而K总是小于1的。4.3.1压电陶瓷概论第105页,共115页，星期六，2024年，5月机械品质因素Qm4.3.1压电陶瓷概论第106页,共115页，星期六，2024年，5月4.3.2压电陶瓷生产工艺压电陶瓷合成与制备流程配料混合干燥合成粉碎成型排塑烧成上电极极化测试第107页,共115页，星期六，2024年，5月0.95(Na0.5K0.5)NbO3–0.05BaTiO31.配料4.3.2压电陶瓷生产工艺原料的纯度：分析纯细度：小于2微米活性：碳酸盐和氧化物第108页,共115页，星期六，2024年，5月球磨罐的选择和转速2.混合和粉碎4.3.2压电陶瓷生产工艺塑料罐，玛瑙球球：料：水=2：1：0.6第109页,共115页，星期六，2024年，5月预烧温度：温度升高，扩散速度增大，固相反应加快。3.预烧4.3.2压电陶瓷生产工艺保温时间越长，原子扩散距离越长。第110页,共115页，星期六，2024年，5月轧膜成型，干压成型，等静压成型。4.成型与排塑4.3.2压电陶瓷生产工艺排除粘结剂：500℃以下100℃/h；提高强度，850℃保温1小时。第111页,共115页，星期六，2024年，5月形式上：加热到一定温度后，使粉末块体积收缩，密度提高，强度增加的现象。5.烧成4.3.2压电陶瓷生产工艺烧成是将硅酸盐制品在一定条件下进行热处理，使之发生一系列物理化学变化，形成预期的组成和显微结构，从而达到固定外形并获得所要求性能的过程。第112页,共115页，星期六，2024年，5月烧成前后对比4.3.2压电陶瓷生产工艺结合情况内应力晶粒长大第113页,共115页，星期六，2024年，5月影响烧成质量的因素4.3.2压电陶瓷生产工艺(1)样品成分杂质原料组成晶格缺陷第114页,共115页，星期六，2024年，5月4.3.2压电陶瓷生产工艺(2)烧成温度和保温时间第115页,共115页，星期六，2024年，5月********************************英国科学家约瑟夫逊在1962年发明的超导隧道结。在两块超导体中间夹一层极薄的绝缘氧化层，约瑟夫逊发现，超导体内的电子对可以穿越绝缘层而产生导电电流。这就是超导隧道效应，又称“约瑟夫逊效应”。而当外加电流超过临界电流Ic时，超导体进入正常导体状态，这时超导隧道效应消失，器件处于截止状态。****⑤物理化学稳定性好，耐腐蚀，寿命长；⑥结构简单，成本低，可靠性高，耐振动和抗冲击性能好。第五章功能陶瓷的合成与制备第70页,共115页，星期六，2024年，5月SnO2系气敏陶瓷的应用：利用SnO2烧结体吸附还原气体时电阻减少的特性来检测还原气体，已广泛应用于家用石油液化气的漏气报警、生产用探测报警器和自动排风扇等。第五章功能陶瓷的合成与制备第71页,共115页，星期六，2024年，5月已进入实用的SnO2系气