原材料中含有各種各樣的雜質(zhì),對(duì)壓電陶瓷元件的不同型號(hào),配方的作用和影響也各不相同。所以應(yīng)區(qū)別對(duì)待,對(duì)具體情況需具體分析。對(duì)產(chǎn)品性能和工藝過(guò)程敏感的原料應(yīng)選擇較高的純度;與原料的化學(xué)性質(zhì)相近,能形成置換式固溶體的雜質(zhì)的含量可以略高;對(duì)那些能使晶格發(fā)生嚴(yán)重畸變的雜質(zhì),或者能在晶體中產(chǎn)生自由電子和空穴的“施主雜質(zhì)”和“受主雜質(zhì)”以及變價(jià)過(guò)渡元素{SiO2}的含量必須嚴(yán)格控制,有時(shí)這類(lèi)雜質(zhì)即使只有0.1wt%就會(huì)使物理性能?chē)?yán)重惡化而完全失去使用階值。如K+,Na+,等鹵族元素將使鐵電,壓電陶瓷材料的絕緣電阻顯著降低,使極化時(shí)容易擊穿,損耗增大,介電常數(shù)和機(jī)電耦合系數(shù)Kp下降,其總含量控制在0.01%以下。一般來(lái)說(shuō),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(jí)材料,它們的純度均能達(dá)到98%以上。實(shí)際生產(chǎn)中原材料的主成分含量都是采用化學(xué)分析方法測(cè)定,雜質(zhì)含量則常在已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上采用半定量的光譜分析,必要時(shí)也可進(jìn)行x射線(xiàn)衍射分析和電子探針微區(qū)分析。
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