稀土元素在压电陶瓷中的应用

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    点击次数:921 更新时间:2019年08月13日15:30:39 打印此页 关闭
    稀土元素在压电陶瓷中的应用,钛酸铅(PbTiO3)是一种典型的具备机械能-电能耦合效应的压电陶瓷,其居里温度高(490℃)、介电常数低,适于高温和高频条件下应用。但在其制备冷却过程中,因产生立方-四方相变而易出现显微裂纹。为了解决这一问题,采用稀土对其进行改性,经1150℃温度烧结后可获得相对密度为99%的RE-PbTiO3陶瓷,显微组织得到明显改善,可用于制造在75MHZ的高频条件下工作的换能器阵列。在具有高压电系数的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷中,通过添加La2O3、Sm2O3、Nd2O3等稀土氧化物,可明显改善PZT陶瓷的烧结性能并利于获得稳定的电学性能和压电性能。此外,还可通过添加少量稀土氧化物CeO2来改善PZT陶瓷的性能,掺加CeO2后PZT陶瓷的体积电阻率升高,利于工艺上实现高温和高电场下极化,其抗时间老化和抗温度老化等性能也均得到改善。经稀土改性的PZT陶瓷,现已在高压发生器、超声发生器、水声换能器等装置中得到广泛应用。
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