PZT 压电陶瓷La掺杂改性研究*
2018-08-21王厚山
王厚山
(山东工业职业学院 山东 淄博 256414)
前言
随着电子通讯技术与信息行业的迅速发展,压电材料作为智能材料的一种,受到越来越多研究工作者的广泛关注。现在压电材料常用的有石英、A1N[1~2]、ZnO[3]和PZT[4]等,由于压电材料能够根据环境变化自适应实现机械能与电能间的转换,可集传感、执行和控制于一体,在生活中具有广泛应用[5]。压电材料的应用已经遍及日常生活的每个角落。在压电陶瓷领域,长期以来都以锆钛酸铅PZT占统治地位[6]。加快其应用速度,使压电材料的应用开始崭新的局面。
锆钛酸铅是具有典型钙钛矿结构的陶瓷材料,一直是人们关注和研究的热点,至今仍在压电陶瓷领域中占有主导地位。而在PZT的掺杂改性方面,稀土掺杂PZT的研究相对较少,笔者主要是研究稀土元素La不同浓度掺杂对PZT压电陶瓷的影响。
1 实验
首先,根据化学计量比分别称量 Pb3O4、ZrO2、TiO2、La2O3四粉料,混合后放入聚乙烯罐中,研磨介质选择去离子水,氧化锆作磨球,研磨12 h,取出在100 ℃下烘干。烘干好的干料50目筛分。用2 MPa左右的压力将料粉制备成大块后,转移至刚玉坩埚里,850 ℃下煅烧2 h。然后磨为细粉,再按照上述球磨的方法继续研磨24 h后,烘干、过筛,获得熟粉。然后造粒、压片。接着在相应设计温度下烧结为陶瓷样片。
采用德国Bruker公司D8 ADVANCE型 X射线衍射仪对所得样品,进行了进行X-射线粉末衍射(XRD)物相和结构分析,工作时扫描速度调节到4°/min ,扫描角度范围为20°~80°。
采用HP4294A精密交流阻抗仪和HP4291B阻抗分析仪,测量样品在室温下的电容和介电损耗tanδ,测试温度为室温至350 ℃,升温速率为2 ℃/min,测试频率为1~10 MHz。……
