精细1-3型锆钛酸铅基压电陶瓷阵列的制备

来源 :第十四届全国青年材料科学技术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuijing0328
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  高频1-3 型压电复合材料在无损检测和医学生物成像等领域具有巨大的应用价值,然而受制于目前已有陶瓷成型技术,还无法实现具有高频工作特性的1-3 型精细结构压电陶瓷阵列的制备。近年来,凝胶注模成型[1](gel-casting)作为一种新型的陶瓷近净成型技术,已广泛应用于具有复杂形状和精细结构的陶瓷器部件成型。水溶性环氧树脂[2-3]作为一种新颖的凝胶体系,克服了传统凝胶体系丙烯酸胺[4]毒性大的缺陷,并且具有成本低、水溶性好和强度高等优点,因此是成型微米压电陶瓷阵列的较好选择。本文采用聚丙烯酸胺(NH4PAA)为分散剂,水溶性海因树脂为凝胶体系,系统研究了固相含量对锆钛酸铅(PZT)浆料流变性能以及凝胶动力学和陶瓷生坯强度的影响,结合软膜法制备微米级压电陶瓷阵列,实验结果表明:随着固相含量的增加,浆料粘度也随之增加,其变化曲线与卡森模型(Casson model)能够较好的吻合;陶瓷浆料凝胶动力学随着固相含量的增加而加快;然而,陶瓷生坯强度则呈现先增加后减小的变化趋势,通过采用PDMS 软模,成功地制备了特征尺寸为8μm、高度为50μm 的具有完整结构的压电陶瓷阵列。
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