1、压电陶瓷粉体的制备与测试技术 作者:翟通1.总体构架n1.前言n2.粉体的制备方法 n3.粉体粒度的测试方法 n4.小结2.前言 压电陶瓷材料是具有机电转换效应的一类功能材料,这种材料能够实现机械能与电能的相互转换,在机械、电子、医疗、通讯、精密控制、国防军工等很多领域中应用广泛。粉末颗粒的特性包括粒度、粒度分布、颗粒形状、孔隙度、Z电势数值和比表面积等。对于陶瓷材料的制备而言,粉体的粒度及其分布状况关系到原料的加工时间、坯体的致密度大小、烧成温度的高低等问题,对制品的质量和性能起着极重要的作用。3.粉体的制备方法 传统固相法 水热合成法 溶胶凝胶法 4.传统固相法 n原理:将所需元素的氧化物
2、、碳酸盐或硝酸盐通过球磨混合均匀,经过煅烧使这些盐类发生分解与固相反应,从而生成所需化学成分和晶相的陶瓷粉体。n工艺过程:n优点:技术成熟,工艺简单,成本低廉 n缺点:颗粒较粗、活性较差、化学均匀性较差、易团聚 5.水热合成法 n原理:把常温常压下溶液中不容易进行的反应,通过将物系置于高温高压条件下来加速反应的进行。n工艺过程:n优点:低温下即可获得较纯粉体,晶粒发育良好,粒度分布均匀。n缺点:晶化时间过长,不利于连续生产。6.溶胶凝胶法 n原理:将易于水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐)溶解在某种溶剂中并使之与水发生反应而逐渐凝胶化,凝胶经干燥和高温处理制得所需的粉体材料。n工艺过程:n优点
3、:化学均匀性好,粉体颗粒细且尺寸分布窄,设备简单。n缺点:前驱体材料价格昂贵,有机溶剂对人体有害,制粉工艺较复杂。7.粉体粒度的测试方法 激光法 沉降法 8.激光法 n基本原理:当光束照射到气体或液体里的细颗粒时,光将向各个方向散射,并在颗粒背后产生瞬间阴影。照射光有部分被颗粒吸收,部分产生衍射。光的散射和衍射与颗粒的粒度有一定关系。n优点:分析速度快,操作简单方便,分析检测范围广。n缺点:不宜测量粒度分布很窄的样品,分辨率相对较低。9.沉降法 n基本原理:颗粒的沉降速度与颗粒的大小有关,大颗粒的沉降速度快,小颗粒的沉降速度慢,因此只要测量颗粒的沉降速度,就可以得到反映颗粒大小的粒度分布。n优点:原理直观,分辨率较高,价格及运行成本低。n缺点:测量速度慢,不能处理不同密度的混合物,受环境和人为因素影响较大。10.11.