锆钛酸铅体系是目前应用较广的压电体系,其压电性能较其它体系优异。此体系的零膨胀特性对压电器件的研发很有指导意义。
它是由钛酸铅和锆酸铅组成的固溶体,其具有很高的介电常数,工作温度可达250摄氏度,各项机电参数随温度和时间等外界因素的变化较小。由于锆钛酸铅压电陶瓷在压电性能与温度稳定性等方面的远远优于钛酸钡压电陶瓷,因此,它是目前使用普遍的的一种压电材料。泊松比:在材料的比例极限内,与均匀分部的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的值。
通过研究,降结温度的主要方法有:(1)改善粉体形貌,表面能和烧结活性,有利于烧结过程的进行.研究表明[14]PbO挥发温度为924.71℃,颗粒之间的反应温度为811.26℃;而固相合成的1243.47℃,PbO的挥发温度为1213.29℃.因此采取有效的合成方法,,PbO挥发温度以下,铅可完全挥发.(2).,PZT陶瓷粉体时掺加微量的Fe2+,Bi3+,Cu2+等离子,
)O3],可以实现在空气中850℃BCW[Ba(CuW完成绕结,比不加烧结助剂的粉体的烧结温
度降低250℃左右,比一般固相法制备的PZT粉体的烧结温度1250℃降低400℃左右.(3)热压烧结.清华大学的李龙土及同事在PZT基压电陶瓷原料中加入由xBO1.5-yBiO1.5-zCdO组成的玻璃料可使其烧结温度得到较大程度的降低,其压电性和介电性都得到了改善[17].
但在实际的操作过程中,中低温烧结的温度降低是有限的,低温工艺会提高PZT粉体制备的成本;添加剂的加入容易引入第二相,易降低其电学性能.研究表明[12],研究者常采用加入过量的氧化铅成分来弥补铅的损失.加入过量的氧化铅在烧结时呈现液相,有助于粉体的致密化行为,但却降低了烧结体的致密度.又由于在PbO液相中TiO2溶解度大于ZrO2的溶解度,过量的氧化铅有可能使烧结的PZT陶瓷中钛含量偏高.而铅的热损失机理有待于进一步研究.