PZT 陶瓷制备 一、PZT 陶瓷制备的工艺流程 压电陶瓷生产的工艺流程（以传统固相烧结为例）为： 配料→球磨→过滤、干燥→预烧→二次球磨→过滤、干燥→过筛→成型→排塑→烧结→精修→上电极→烧银→极化→测试。 1、原料处理 首先，根据化学反应式配料。所用的原料大多数是金属氧化物，少数也可以是碳酸盐（预烧时可分解为氧化物）。为使生成压电陶瓷的化学反应顺利进行，要求原料细度一般不超过2μm（平均直径）。提高原料纯度有利于提高产品质量。 通常使用转动球磨机或震动球磨机进行原料混合及粉碎。另外，在生产中往往还使用气流粉碎法，用高压气流的强力破碎作用，使粉料形成雾状，由于不用球石，可以避免杂质混入，且效率高。 2、预烧中的反应过程 预烧过程一般需要经过四个阶段： 线性膨胀（室温—400℃） 固相反应（400—750℃） 收缩（750—850℃） 晶粒生长（800-900℃以上） 在固相反应过程中，反应可分为四个区域，如图 1[1]所示，分别对应于如下的化学过程： 区域Ⅰ：未反应； 区域Ⅱ：Pb+TiO2→PbTiO3； 区域Ⅲ：PbTiO3+PbO+ZrO2→Pb(Zr1-xTix)O3； 区域Ⅳ：Pb(Zr1-xTix)O3 系统的反应区域+PbTiO3→Pb(Zr1-x ’Tix ’)O3(x ＜x ’)。 图1 2PbO-TiO2-ZrO2 系统的反应区域 ●—X 射线测得点；○化学分析测得点，旁边数字代表已反应的PbO 的百分数，烧结时间为零指刚到炉温的时刻；P—正交 PbO；Z—单斜 ZrO2；T—四方 TiO2；PT—四方 PbTiO3；PZT—Pb(Zr1-xTix)O3 固定保温时间 2h，改变预烧温度，随着温度的升高，在 540℃左右，进入区域Ⅱ，形成 PbTiO3；在 650℃左右，进入区域Ⅲ，TiO2 消失，Pb（Zr,Ti）O3 形成；在 710℃左右，进入区域Ⅳ，PbO 和 ZrO2 消失；到 1200℃时，PbTiO3 消失，成为单相的Pb（Zr，Ti）O3。图2 表示随温度上升各种相变的情况。 图2 2PbO-TiO2-ZrO2系统中各种相与温度的关系 3、成型和排塑 原料经预烧后，就合成了固溶体化合物。再经一次粉碎，便可成型。成型可根据不同要求采用轧膜、压型或等静压等方式。成型之前需加入粘合剂（常用的粘合剂的配制质量比为：聚乙烯醇 15%，甘油 7%，酒精 3%，蒸馏水 75%；在90℃下搅拌溶化）。对轧膜的情况，粘合剂一般是粉料质量的 15%—20%；对压型的情况，只需加 5%左右。过多的粘合剂会使制品的致密度降低。成型后生坯中的粘合剂、水分等必须进行排塑或排胶。聚乙烯醇的挥发温度为 200-500℃，排塑...
