凝膠注模成型法制備PZT壓電陶瓷.pdf

1、鋯鈦酸鉛陶瓷(PZT)作為能夠?qū)C械能和電能互相轉(zhuǎn)換的信息功能陶瓷材料是至今為止應用最廣泛的壓電陶瓷材料。凝膠注模成型技術(shù)是一種新穎的原位凝固成型方法，能夠獲得高密度、高強度、均勻性好的復雜形狀的坯體。該成型技術(shù)在結(jié)構(gòu)陶瓷的制備中已得到了成功的應用和發(fā)展，但在壓電陶瓷中的應用卻少見報道。如今對于壓電陶瓷產(chǎn)品的形狀復雜程度要求越來越高，將凝膠注模成型技術(shù)應用到壓電陶瓷制備中有重要的意義。
　　 本文研究了凝膠注模成型工藝制備PZT

2、陶瓷的相關(guān)技術(shù)。討論了pH值，攪拌時間，分散劑用量以及固相體積含量對PZT陶瓷漿料流動性的影響。研究得到以下結(jié)果:當pH=12，分散劑PMAA-NH4的添加量為陶瓷粉料質(zhì)量的0.15wt％，以3000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15min時，PZT漿料的粘度最低，所制備漿料的最高固相體積含量達60vol％時仍具有較好流動性。論文研究了凝膠注模成型PZT陶瓷時凝膠固化時間的影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酰胺單體用量越多，凝膠固化的時間越短，同時生坯強度

3、等性能隨之改變。在確定單體用量的情況下，實驗通過調(diào)節(jié)引發(fā)劑和催化劑加入量來準確控制凝膠固化時間。綜合各方面因素，認為引發(fā)劑和催化劑的添加量為單體質(zhì)量的2.5％和1.25％較為適宜。
　　 論文同時研究了各因素對成型坯體和燒結(jié)體性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，坯體抗壓強度隨著單體添加量的增加而增大，單體的最佳用量為陶瓷粉體的2.0wt％。隨著固相體積含量的加大，坯體的密度增大，線收縮率減小，但抗壓強度先增大后減小，固相體積含量在47.5