I. Μια εισαγωγική σύνοψη των στόχων τιτανίου μολύβδου ζιρκονίου
Οι στόχοι τιτανίου μολύβδου ζιρκονίου, που συνήθως αναφέρονται ως υλικά PZT, είναι συνθετικά κεραμικά υλικά από μόλυβδο, ζιρκόνιο, τιτάνιο και ορισμένα άλλα στοιχεία χρησιμοποιώντας μια εξειδικευμένη διαδικασία. Αυτό το υλικό έχει πολλαπλά πιεζοηλεκτρικά, σιδηροηλεκτρικά και διηλεκτρικά χαρακτηριστικά. Τα υλικά PZT υφίστανται μηχανική παραμόρφωση κατά τη χρήση ηλεκτρικού πεδίου. Βρίσκει εφαρμογές σε πιεζοηλεκτρικά κεραμικά στοιχεία, σόναρ, συσκευές υπερήχων και πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες. Όπως και με άλλες τεχνολογίες, η καθαρότητα και η συνέπεια της απόδοσης του υλικού, ειδικά σε εφαρμογές υψηλού επιπέδου, μετατοπίζει τους στόχους τιτανίου μολύβδου ζιρκονίου στο επίκεντρο της βιομηχανίας. Αυτά τα υλικά είναι τώρα διαθέσιμα με καθαρότητα 99,99%.
II. Παράμετροι απόδοσης 99,99% Υψηλής-Στόχων Τιτανικού Μόλυβδου Ζιρκονίου
Παράγοντες όπως η καθαρότητα, η πυκνότητα, η συμπαγή, καθώς και ο πιεζοηλεκτρικός συντελεστής, απαιτούν ενδελεχή έλεγχο για την εξασφάλιση αξιόπιστης και σταθερής απόδοσης. Εδώ είναι μερικά από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά απόδοσης αυτού του τύπου στόχου.
1. Καθαρότητα: Η επίτευξη 99,99% έχει ως αποτέλεσμα εξαιρετικά χαμηλές ακαθαρσίες, γεγονός που βοηθά στην ελαχιστοποίηση του στοιχήματος στην απόδοση των κεραμικών. Αυτές οι ακαθαρσίες περιλαμβάνουν το οξείδιο του μολύβδου, το οξείδιο του ζιρκονίου και το οξείδιο του τιτανίου, μαζί με ορισμένες στοιχειώδεις ακαθαρσίες. Η βελτιωμένη σταθερότητα συνοδεύει την αυξημένη καθαρότητα.
2. Πυκνότητα: Μια τιμή κοντά στη θεωρητική πυκνότητα είναι περίπου 7,8 έως 8,0 g/cm³, εντός της οποίας η τιμή της πιεζοηλεκτρικής απόδοσης και της μηχανικής αντοχής.
3. Πυκνότητα: Μια κρίσιμη τιμή που τυπικά ξεπερνά το 98% και είναι όσο μεγαλύτερο είναι το εσωτερικό πορώδες του κεραμικού είναι η συμπαγής κεραμική. Οι καλύτερες μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες του κεραμικού συσχετίζονται περαιτέρω με βελτιωμένη αντοχή.
4. Μέγεθος σωματιδίων μέσα σε λίγα μικρά: Επηρεάζει την ομοιόμορφη δομή στο κεραμικό, βελτιώνει τη μείωση των ελαττωμάτων και βελτιώνει τη δομική συνοχή, μαζί με την επαναληψιμότητα της απόδοσης του συστήματος.
5. Πιεζοηλεκτρικός συντελεστής: 300 έως 600 pico-Coulombs/Newton ανάλογα με τη συγκεκριμένη σύνθεση και την τεχνική επεξεργασίας που χρησιμοποιείται.
6. Σιδηροηλεκτρικές Ιδιότητες: Αυτές περιλαμβάνουν τις δυνάμεις της πόλωσης και της υπολειπόμενης πόλωσης, διασφαλίζοντας ότι η ικανότητα του συστήματος να επιστρέψει στην ισορροπία είναι αξιόπιστη και σταθερή κατά τη διάρκεια έκθεσης σε παρατεταμένο ηλεκτρικό πεδίο.
7. Θερμικές ιδιότητες: Όπως ο συντελεστής θερμικής διαστολής και η θερμοκρασία Κιουρί, διασφαλίζουν ότι η τεχνολογικά χρήσιμη σταθερότητα απόδοσης θα διατηρηθεί σε ένα ευρύ φάσμα διακυμάνσεων θερμοκρασίας.
Η προσαρμογή και η τροποποίηση αυτών των παραμέτρων όχι μόνο εγγυάται τα βασικά χαρακτηριστικά του υλικού, αλλά είναι επίσης κρίσιμη για τον τρόπο με τον οποίο αναμένεται να λειτουργεί το υλικό σε ορισμένες εφαρμογές.
III. Διαδικασία προετοιμασίας και ποιοτικός έλεγχος
Τα βήματα προετοιμασίας για στόχους τιτανίου από μόλυβδο ζιρκονίου υψηλής{{0}καθαρότητας περιλαμβάνουν μια σύνθετη διαδικασία κατασκευής, η οποία ξεκινά με την επιλογή μολύβδου ζιρκονίου υψηλής καθαρότητας με τιτάνιο, καθώς και μια σειρά από άλλα σχεδιασμένα στάδια όπως αναλογία, ανάμειξη, πυροσυσσωμάτωση, λείανση και χύτευση. Κάθε ένα από αυτά τα βήματα πρέπει να ελέγχεται και αυτά με τη σειρά τους θα επηρεάσουν τη διαδικασία, την καθαρότητα και το τελικό προϊόν.
1. Πρώτη ύλη: μόλυβδος- υψηλής καθαρότητας και ζιρκόνιο
2. Αποφυγή υπερβολικής περίσσειας και υπερβολικής έλλειψης κατά την ομοιόμορφη ανάμειξη των υλικών.
3. Η επίτευξη ολικής σύντηξης των κεραμικών σωματιδίων και η δημιουργία ενός πυκνού κεραμικού σώματος περιλαμβάνει την τεχνική πυροσυσσωμάτωσης σε υψηλή{1} θερμοκρασία.
4. Οι διαδικασίες πυροσυσσωμάτωσης και διαμόρφωσης μετά{1}}πήξης είναι αλληλένδετες. Το κεραμικό αρχικά πυροσυσσωματώνεται, στη συνέχεια, για να επιτευχθεί ένα διαστατικά ακριβές πλαίσιο και μια λεία επιφάνεια, υποβάλλεται σε συμπίεση ή ισοστατική χύτευση.
5. Περαιτέρω διεργασίες περιλαμβάνουν θερμικές επεξεργασίες ή φινίρισμα επιφανειών σε χαμηλή{1} θερμοκρασία. Αυτά αποσκοπούν στη δημιουργία ομαλής εξωτερικής επιφάνειας ενώ παράλληλα σταθεροποιούν θερμικά το υλικό.
Κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου παραγωγής, εφαρμόζονται διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου. Για τον έλεγχο της καθαρότητας της κρυσταλλογραφικής δομής, χρησιμοποιείται η περίθλαση ακτίνων Χ (XRD). Τα σωματίδια και οι πόροι, καθώς και οι ηλεκτρικές λειτουργίες του υλικού (πιεζοηλεκτρικές και σιδηροηλεκτρικές), επικυρώνονται μέσω δοκιμών ηλεκτρικής απόδοσης, οι οποίες εκτελούνται σε SEM.
IV. Απόδοση Εφαρμογής Στόχων TZT
Οι στόχοι τιτανίου μολύβδου ζιρκονίου με καθαρότητα ζιρκονίου και τιτανίου 99,99% παρουσιάζουν σταθερή απόδοση σε όλες τις πρακτικές εφαρμογές. Αυτό είναι αποτέλεσμα της υψηλής πυκνότητας, της ομοιόμορφης δομής κόκκων και των αυστηρών προτύπων επεξεργασίας των στόχων.
Στη μικροηλεκτρονική, με αυτά τα υλικά-στόχους, οι προκύπτουσες πιεζοηλεκτρικές λεπτές μεμβράνες είναι αρκετά ομοιόμορφες, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση σε συσκευές πολλαπλών-τσιπ. Επιπλέον, οι σταθερές ιδιότητες των στόχων τιτανίου μολύβδου ζιρκονίου διασφαλίζουν την ευαισθησία και την ακρίβεια των μετρήσεων σε ακουστικές συσκευές. Αυτοί οι στόχοι τιτανίου μολύβδου ζιρκονίου χρησιμοποιούνται επίσης στην απεικόνιση υπερήχων, στη βιομηχανική επιθεώρηση και σε πολλές άλλες εφαρμογές.
Τα υψηλά επίπεδα καθαρότητας Zr και Ti στα υλικά έχουν ως αποτέλεσμα ένα πολύ χαμηλό επίπεδο μόλυνσης, το οποίο επιτρέπει στα υλικά να διατηρήσουν τις θερμικές και ηλεκτρικές τους ιδιότητες για μεγαλύτερες περιόδους. Αυτό ελαχιστοποιεί τις ανάγκες συντήρησης και αντικατάστασης. Αυτό είναι επωφελές στην περίπτωση οργάνων και συστημάτων υψηλής ακρίβειας-που προορίζονται να λειτουργούν για μεγάλες περιόδους.
