原材料中含有各種各樣的雜質,對壓電陶瓷元件的不同型號,配方的作用和影響也各不相同。所以應區(qū)別對待,對具體情況需具體分析。對產品性能和工藝過程敏感的原料應選擇較高的純度;與原料的化學性質相近,能形成置換式固溶體的雜質的含量可以略高;對那些能使晶格發(fā)生嚴重畸變的雜質,或者能在晶體中產生自由電子和空穴的“施主雜質”和“受主雜質”以及變價過渡元素{SiO2}的含量必須嚴格控制,有時這類雜質即使只有0.1wt%就會使物理性能嚴重惡化而完全失去使用階值。如K+,Na+,等鹵族元素將使鐵電,壓電陶瓷聯(lián)系方式,壓電陶瓷材料的絕緣電阻顯著降低,使極化時容易擊穿,損耗增大,介電常數(shù)和機電耦合系數(shù)Kp下降,壓電陶瓷價格低,其總含量控制在0.01%以下。一般來說,在制作PZT壓電陶瓷元件中,二氧化鈦,二氧化鋯可采用工業(yè)級材料,它們的純度均能達到98%以上。實際生產中原材料的主成分含量都是采用化學分析方法測定,雜質含量則常在已有經驗基礎上采用半定量的光譜分析,必要時也可進行x射線衍射分析和電子探針微區(qū)分析。
1. 極化的微觀機理
極化狀態(tài)是電場對電介質的荷電質點產生相對位移的作用力與電荷間互相吸引力的暫時平衡統(tǒng)一的狀態(tài)。極化機理主要有三種。
(1)電子位移極化——電介質的原子或離子在電場力作用下,帶正電原子核與殼層電子的負電荷中心出現(xiàn)不重合。
(2)離子位移極化——電介質正、負離子在電場力作用下發(fā)生相對位移,壓電陶瓷哪家好,從而產生電偶極矩。
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