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發布時間：2020-12-08 10:08
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鋯鈦酸鉛體系是目前應用較廣的壓電體系，其壓電性能較其它體系優異。此體系的零膨脹特性對壓電器件的研發很有指導意義。
它是由鈦酸鉛和鋯酸鉛組成的固溶體，其具有很高的介電常數，工作溫度可達250攝氏度，各項機電參數隨溫度和時間等外界因素的變化較小。該技術是使用在車輛前后左右各配備一個的四個攝像頭和前保險杠、后保險杠各配備四個共八個超聲波傳感器實現的。由于鋯鈦酸鉛壓電陶瓷在壓電性能與溫度穩定性等方面的遠遠優于鈦酸鋇壓電陶瓷，因此，它是目前使用普遍的的一種壓電材料。
由于PZT基壓電陶瓷含有大量的鉛,而氧化鉛在燒結過程中易揮發,難以獲得致密燒結體,同時又由于相界面附近體系的壓電、熱電性能依賴鈦和鋯的組成比,故較難保證性能的重復性,這給實際的制備與應用帶來了一定的困難.
為了適應各種不同的用途和要求,國內外對PZT陶瓷進行了廣泛的摻雜改性研究.PZT壓電陶瓷的摻雜改性主要有以下幾個方面:
.1 軟性摻雜 這種摻雜是指La3 、Bi3 、Nb5 、W6 等高價離子分別置換Pb2 或(Zr,Ti)4 等離子,在晶格中形成一定量的正離子缺位(主要是A位),由此導致晶粒內疇壁容易移動,結果使矯頑場降低,使陶瓷的極化變得容易,因而相應地提高了壓電性能.但空位的存在增加了陶瓷內部的彈性波的衰減,引起機械品質因數Qm和電氣品質因數Qe的降低,但其介電損耗增大,因而這類摻雜的PZT壓電陶瓷通常稱為“軟性”PZT壓電陶瓷,適于制備高靈敏度
.2 硬性摻雜 這類摻雜與高價離子軟性摻雜的作用相反:離子置換后在晶格中形成一定量的負離子(氧位)缺位,因而導致晶胞收縮,抑制疇壁運動,降低離子擴散速度,矯頑電場增加,從而使極化變得很困難,壓電性能降低,Qm和Qe變大,介電損耗減少.具有這類摻雜物的PZT壓電陶瓷稱為“硬性”PZT壓電陶瓷,的傳感器元件.這類摻雜報道較多的是La3 和Nb5 [
