Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 50 стр.

UptoLike

50
добротность Q
m
, размер и дисперсия распределения зёрен по размерам,
являются критическими характеристиками пьезокерамики.
Несмотря на значительные достижения предшествующих многочис-
ленных разработок, прогресс в совершенствовании указанных материа-
лов в последние годы снизился. Это объясняется тем, что возможности
улучшения электрофизических свойств пьезокерамики путём изменения
химического состава практически исчерпаны [94]. Вследствие этого на
первый план выступает задача поиска новых пр
иёмов совершенствова-
ния структуры и морфологии уже существующих материалов, которая
может решаться, в частности, за счет применения различных физиче-
ских воздействий, как при приготовлении исходных порошков, так и в
процессе изготовления керамики. Такими приёмами могут быть, в част-
ности, методы компактирования сухих НП, обеспечивающие равномер-
ное распределение плотности в прессовках сло
жной формы без приме-
нения каких-либо пластификаторов, являющихся потенциальными ис-
точниками примесей и дополнительной пористости в спекаемых изде-
лиях, минимизацию внутренних напряжений и макродефектов (рас-
слоения, трещин).
Большинство составов пьезокерамики основано на химических со-
единениях с формулой ABO
3
(например, BaTiO
3
, PbTiO
3
) с кристалли-
ческой структурой типа перовскита и различных твёрдых растворов на
их основе. Особенно широко используются в качестве пьезоэлектриче-
ских материалов составы системы PbTiO
3
-PbZrO
3
(так называемая сис-
тема PZT или ЦТС). Такие материалы относят к сегнетомягким. Высо-
кие характеристики этого типа материалов делают их весьма распро-
странёнными для изготовления пьезоэлектрических преобразователей
различного назначения [95].
Керамика на основе титаната-цирконата свинца, обладающая высо-
кими пьезоэлектрическими константами и не имеющая фазовых пере-
ходов в диапазоне температур от –50 до 300
о
С, в последнее время полу-
чила большое распространение. Однако, в настоящий момент одной из
самых перспективных для создания элементов с управляемой ёмкостью,
как в области низких частот, так и для СВЧ является керамика на основе
BaSrTiO
3
[96].
Титанат бария имеет хорошие пьезокерамические свойства, однако,
вблизи тетрагонально-ромбоэдрического перехода (около 0
о
С) упругие,
пьезоэлектрические и диэлектрические свойства резко изменяются. С
точки зрения применения, очевидно, желательно, чтобы в интервале ра-
бочих температур точки фазовых переходов отсутствовали. Для смеще-
ния точки перехода используют твёрдые растворы на основе BaTiO
3
(например, BaTiO
3
– CaTiO
3
).