不同Zr/Ti比对Pb(ZrxTi1-x)O3陶瓷微观结构及性能的影响

doi:10. 3969/j. issn. 1009一0479.2017.01.001

昆明冶金高等专科学校学报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (1): 1-.DOI: 10. 3969/j. issn. 1009一0479.2017.01.001

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不同Zr/Ti比对Pb(Zr_xTi_1-x)O₃陶瓷微观结构及性能的影响

李瑛娟，宋群玲，张文莉，张金梁，滕瑜，蔡川雄

昆明冶金高等专科学校冶金材料学院，昆明 650033

收稿日期:2016-12-21 出版日期:2017-02-28 发布日期:2017-02-28
作者简介:李瑛娟(1986—)，女，云南大理人，讲师，工学硕士，主要从事功能材料与器件研究。
基金资助:
云南省应用基础研究青年项目:稀土掺杂PZT压电陶瓷制备工艺及性能研究(2016FD065);昆明冶金高等专科学校青年基金:稀土掺杂PZT压电陶瓷制备工艺及性能研究(2015XJQN002)。

Effect of Different Zr/Ti on the Microstructure and Dielectric Properties of PZT Ceramics

LI Yingjuan, SONG Qunling, ZHANG Wenli, ZHANG Jinliang, TENG Yu, CAI Chuanxiong

Faculty of Metallurgy & Materials Engineering, Kunming Metallurgy College, Kunming 650033，China

Received:2016-12-21 Online:2017-02-28 Published:2017-02-28

摘要/Abstract

摘要：

采用固相烧结法制备了不同组分Pb(Zr_xTi_1-x)O₃(x=0.8, 0.7, 0.48, 0.3, 0.2)陶瓷。分别采用TG/DSC分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪LCR分析了粉体的热分解温度；表征了PZT压电陶瓷的微观结构与形貌；并讨论了不同Zr/Ti比对PZT陶瓷的介电性能的影响。结果表明：Pb(Zr_xTi_1-x)O₃(x=0.8, 0.7, 0.48, 0.3, 0.2)陶瓷靶材在850℃预烧2h后，得到了PZT主晶相成相明显的粉末。在1 050℃烧结8h得到了晶界清晰、晶粒尺寸分布较均匀、较致密、具有纯的钙钛矿结构的PZT陶瓷。不同Zr/Ti比对PZT陶瓷的微观结构和性能有重要影响，测试了不同组分PZT陶瓷在1 kHz处的介电常数值，得出当x=0.48时，PZT陶瓷介电常数表现最佳，介电损耗最小，ε =534, tan δ =0. 04。

关键词: PZT陶瓷, 固相烧结, 微观结构, 介电性能

Abstract:

Pb(Zr_xTi_1-x)O₃(x=0.8, 0.7, 0.48, 0.3, 0.2) ceramics were prepared by solid state sintering. The thermal decomposition of powder, the surface topography，the microstructure and the effect of different Zr/Ti on the properties of PZT piezoelectric ceramics were characterized by TG/DSC，XRD，SEM and LCR respectively. PZT piezoelectric ceramic microstructure and morphology were also characterized; the influence of different Zr/Ti on dielectric properties of PZT ceramics were discussed in the paper. The result shows that Pb(Zr_xTi_1-x)O₃(x=0.8, 0.7, 0.48, 0.3, 0.2) ceramic target at 850 ℃ is re-sinteringed for 2 hours，and PZT has been the main crystal phase formation. After being sinteringed at 1 050 ℃ for 8 hours，the grain boundaries are clear, the grain size distribution is more uniform and denser, and the PZT ceramics with pure perovskite structure are obtained. It is found that the different Zr/Ti is important for preparing the microstructure and dielectric properties of PZT ceramics. At the same time，the dielectric constant with different Zr/Ti at 1 kHz is investigated. The dielectric constant reaches a maximum 534 when x=0. 48，and dielectric loss value is 0. 04.

Key words: PZT ceramics, solid phase sintering, microstructure, dielectric performance

中图分类号:

TN384

李瑛娟，宋群玲，张文莉，张金梁，滕瑜，蔡川雄. 不同Zr/Ti比对Pb(Zr_xTi_1-x)O₃陶瓷微观结构及性能的影响[J]. 昆明冶金高等专科学校学报, 2017, 33(1): 1-.

LI Yingjuan, SONG Qunling, ZHANG Wenli, ZHANG Jinliang, TENG Yu, CAI Chuanxiong. Effect of Different Zr/Ti on the Microstructure and Dielectric Properties of PZT Ceramics[J]. JOURNAL OF KUNMING METALLURGY COLLEGE, 2017, 33(1): 1-.

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