Cerámica piezoeléctrica: exploración diversificada de materiales y procesos de formación del probador d33 de precisión ZJ - 3

Recopilación de datos: Beijing jingke zhichuang Technology Development co., Ltd.

Palabras clave: prueba d33 de precisión, PZT, Polarización, bucle de estancamiento eléctrico

La cerámica piezoeléctrica, como rama clave de la cerámica electrónica, es un material cerámico funcional que puede realizar la conversión mutua de energía mecánica y eléctrica. Su efecto piezoeléctrico positivo e inverso único lo hace desempeñar un papel importante en muchos campos, como sensores piezoeléctricos, conductores, sensores ultrasónicos, zumbadores y filtros piezoeléctricos. En la actualidad, la cerámica piezoeléctrica utiliza principalmente soluciones sólidas como el titanato de zirconio de plomo (pzt) y el Niobato de magnesio de plomo como materia prima. aunque estos materiales tienen una fragilidad significativa, la cerámica piezoeléctrica en láminas se puede preparar simplemente a través de procesos de moldeo como el método de presión seca, el método de presión isostática, el método de película laminada y el método de fundición. En la actualidad, los instrumentos convencionales y confiables en el mercado: el probador d33 de precisión ZJ - 3 (creado por la Academia China de Ciencias & Seiko zhichuang, funciónAccesorios de bloque d31, accesorios de bloque d15, accesorios de tubo redondo d15, accesorios de bloque d31, accesorios de tracción de película delgada (nuevas funciones), funciones de electrodos coplanares (nuevas)) Dispositivo de polarización piezoeléctrica pzt - jh10 / 4 (10 kv, 4 canales), dispositivo de polarización compuesta piezoeléctrica pzt - jh30 / 1 (película fina + bloque + aire + aceite de silicio), medidor ferroeléctrico fe - 5000 (película fina + bloque + temperatura de cambio + Mesa de sonda), analizador de resistencia piezoeléctrica jkzc - 03a, compuesto por estos conjuntos completos de equipos.

Sin embargo, con el progreso continuo de las propiedades de los dispositivos y las aplicaciones prácticas, el diseño estructural de la cerámica piezoeléctrica se ha vuelto cada vez más complejo y preciso, y los métodos de formación convencionales han sido difíciles de satisfacer estas nuevas necesidades. Por lo tanto, cómo preparar eficazmente cerámica piezoeléctrica con estructuras complejas se ha convertido en el foco de atención común de los investigadores científicos actuales.

1. principio y proceso de preparación de la cerámica piezoeléctrica

El efecto piezoeléctrico de la cerámica piezoeléctrica se debe a la diferencia en la distribución de la carga eléctrica de los cristales cerámicos y la conductividad eléctrica de los electrodos. En estado natural, los cristales cerámicos muestran neutralidad eléctrica. Sin embargo, cuando la cerámica piezoeléctrica está sujeta a tensiones mecánicas o presiones, su estructura cristalina sufre pequeñas distorsiones, lo que resulta en una distribución desigual de cargas positivas y negativas, lo que a su vez produce campos eléctricos. Este campo eléctrico es entonces recogido efectivamente por los electrodos y está disponible para circuitos externos. Por lo tanto, los cristales y electrodos cerámicos pueden considerarse como los componentes centrales de la cerámica piezoeléctrica. Su proceso de preparación abarca cuatro pasos clave: fabricación de embriones cerámicos, sinterización, aplicación de electrodos y tratamiento de polarización.

2. principios del efecto piezoeléctrico

El efecto piezoeléctrico es el principio central de la cerámica piezoeléctrica. Cuando la cerámica piezoeléctrica está sujeta a fuerzas externas, como tensiones mecánicas o presiones, su estructura cristalina se deforma ligeramente, lo que resulta en una redistribución de cargas positivas y negativas en el cristal, generando así un campo eléctrico. Este campo eléctrico puede ser capturado y exportado efectivamente por los electrodos a circuitos externos para lograr la conversión y utilización de energía.

★ adoptar dispositivos de prueba clave:

En la actualidad, nuestro país presta cada vez más atención a las pruebas de materiales, muchas unidades e instituciones de investigación científica tienen grandes problemas con la selección de productos, pero los materiales de prueba reales necesitan elegir un producto de prueba preciso y confiable, lo que traerá un gran papel a sus propios resultados de prueba e investigación, y un gran papel rector a nuestra producción.

Medidor piezoeléctrico de tipo ZJ - 3 (medidor de coeficiente piezoeléctrico d33), medidor de película piezoeléctrica PVDF
Palabras clave: piezo - electricidad, materiales cerámicos, polímeros, d33/d15

I. introducción del producto:

El medidor piezoeléctrico ZJ - 3 (medidor de coeficiente piezoeléctrico d33) es un instrumento especial diseñado para medir la constante d33 de los materiales piezoeléctricos. se puede utilizar para medir cerámica piezoeléctrica con grandes constantes piezoeléctricas, Monocristales piezoeléctricos con pequeñas constantes piezoeléctricas y materiales poliméricos piezoeléctricos. Además, también se puede medir la constante d '33 piezoeléctrica equivalente de Monocristales piezoeléctricos de orientación arbitraria y algunos dispositivos piezoeléctricos, el rango de medición del instrumento es amplio, la resolución es fina, la fiabilidad es alta, la operación es simple, no hay requisitos especiales para el tamaño y la forma de la muestra, se pueden medir discos, anillos, tubos redondos, cuadrados, tiras largas, columnas y casquillos esféricos, etc. los resultados de la medición y la polaridad se muestran directamente en la tabla de panel semidigital de tres dígitos. El modelo ZJ - 3 añade funciones como la protección de descarga, el aviso de descarga y la salida de la forma de onda medida al componente piezoeléctrico no descargado, lo que hace que el instrumento tenga la función de aviso de descarga de alta tensión y protección al medir el componente piezoeléctrico no descargado (especialmente el tamaño más grande). este instrumento es un instrumento dedicado al Departamento de producción, aplicación e investigación de materiales piezoeléctricos y componentes piezoeléctricos.

2. principales áreas de aplicación: pruebas no destructivas pruebas ultrasónicas, pruebas ultrasónicas médicas, aeroespacial, petróleo y gas natural, Internet de las cosas automotrices, industria, programas para consumidores, etc.

3. criterios de referencia:
Gb3389.4-82 "método de prueba de las propiedades de los materiales cerámicos piezoeléctricos prueba estática de la constante de tensión piezoeléctrica longitudinal d33"

GB / t3389.5-1995 "métodos de prueba de las propiedades de los materiales cerámicos piezoeléctricos modo de vibración telescópica del espesor de la placa redonda"

GB000? Tj1.1 / t3389.4-1982 "métodos de prueba de las propiedades de los materiales cerámicos piezoeléctricos modo de vibración telescópica de longitud longitudinal de la columna"

GB / T 3389.7-1986 "métodos de prueba de las propiedades de los materiales cerámicos piezoeléctricos - prueba de las propiedades dieléctrico de campo fuerte"

GB / t3389.8-1986 "métodos de prueba de las propiedades de los materiales cerámicos piezoeléctricos - prueba del coeficiente piroeléctrico"
4. las principales funciones del producto:

¿ medir la constante d33 del material piezoeléctrico a granel

¿ medición de cerámica piezoeléctrica con grandes constantes piezoeléctricas

* Monocristales piezoeléctricos y materiales poliméricos piezoeléctricos para medir pequeñas constantes piezoeléctricas

Medición de la constante d '33 piezoeléctrica equivalente de Monocristales piezoeléctricos de orientación arbitraria y algunos dispositivos piezoeléctricos

¿ medir la constante d33 de materiales de película delgada, es decir, materiales de película delgada como PVDF

V. principales indicadores técnicos

Rango de medición d33:

★ × 1 marcha: 10 a 2000pc / n, 20 a 4000pc / n, se puede actualizar a 10000pc / N.
★ × 0,1 marcha: 1 a 200 PC / n, 2 a 400 PC / N.

★ se puede utilizar con el dispositivo de polarización piezoeléctrica pzt - jh10 / 4 / 8 / 12

★ se puede utilizar con la máquina de chip de tensión ZJ - d33 - yp15
Error: × 1 marcha: + 2% + 1 número, cuando d33 está entre 100 y 4000pc / n;

Accesorios de bloque d31, accesorios de bloque d15, accesorios de tubo redondo d15, accesorios de bloque d31, accesorios de tracción de película delgada (nuevas funciones), funciones de electrodos coplanares (nuevas)

★ tamaño de la muestra estándar de calibración metrológica: 18mm * 0,8mm, tiempo de envejecimiento: 2 - 3 años (una de las bases importantes para juzgar el rendimiento preciso del medidor piezoeléctrico)
± 5% + 1 número, cuando d33 está entre 10 y 200 PC / n;
× 0,1 marcha: + 2% + 1 número, (cuando d33 está entre 10 y 200 PC / n)
± 5% + 1 número, cuando d33 está entre 10 y 20 PC / N.
Resolución: × 1 marcha: 1 PC / n; × 0,1 marcha: 0,1 PC / N.
Tamaño: dispositivo de aplicación de fuerza: Φ110 × 140 mm; cuerpo del instrumento: 240 × 200 × 80 mm.
Peso: dispositivo de aplicación de fuerza: unos 4 kilogramos;
Cuerpo del instrumento: 2 kilogramos.
Fuente de alimentación: 220 voltios, 50 hertz, 20 vatios.

★ parámetros complementarios:

3. preparación del sistema embrionario

La preparación de embriones es un eslabón clave en la producción de cerámica piezoeléctrica. En cuanto a la selección de materias primas, actualmente se utiliza principalmente el sistema de titanato de zirconio de plomo (pzt), mientras que también hay sistemas sin plomo como titanato de baryta (bto), titanato de bismuto de sodio (nbt) y Niobato de potasio y sodio (knn). La proporción de materias primas dentro de estos sistemas se puede ajustar de manera flexible de acuerdo con las necesidades reales para garantizar que el rendimiento del producto final cumpla con los requisitos. Después de completar la proporción de materias primas, es necesario convertirlas en un tamaño uniforme y delicado, y luego a través de un proceso de formación adecuado, el tamaño se moldea en el embrión cerámico en la forma requerida.

4. sinterización

La sinterización es otro eslabón importante en la producción de cerámica piezoeléctrica. Implica la reorganización y proximidad de partículas, con el objetivo de promover la densidad de materiales y el crecimiento de granos. Si la temperatura de sinterización es demasiado alta, puede causar un crecimiento anormal del grano cerámico o una estructura organizativa desigual, por el contrario, si la temperatura de sinterización es demasiado baja, afectará el desarrollo del grano. Estos factores tendrán un impacto negativo en las propiedades piezoeléctricas y mecánicas de los componentes cerámicos piezoeléctricos.

Fase inicial (fase de Unión de partículas, antes de 1050 ° c)

Etapa intermedia (etapa de crecimiento de granos, 1050 - 1200 ° c)

Fase final (fase de corrección del grano, temperatura óptima de sinterización a 1200 ° c)

5. producción de electrodos superiores

En el proceso de producción de cerámica piezoeléctrica, la fabricación de electrodos superiores es un paso. Esto implica cubrir la superficie de la cerámica con una capa de material conductor, generalmente seleccionando metales como cobre, ag, ni y au, que se logran mediante técnicas como la sinterización, la deposición química o el recubrimiento al vacío. Este enlace es crucial para garantizar que los componentes cerámicos piezoeléctricos tengan una excelente conductividad eléctrica y propiedades.

6. tratamiento de polarización

En el proceso de producción de cerámica piezoeléctrica, la polarización es un paso clave. Aunque los granos dentro de la cerámica tienen propiedades de polarización espontánea, es decir, ferroelectricidad, su orientación de dominio de polarización espontánea es aleatoria, lo que resulta en que la intensidad de polarización no se muestra a nivel macro. Por lo tanto, después de la fabricación de los componentes cerámicos piezoeléctricos, se debe pasar por el tratamiento de polarización para mostrar el efecto piezoeléctrico. Este proceso se realiza aplicando un campo eléctrico de corriente continua de alta tensión, que hace que los campos eléctricos estén dispuestos en una dirección específica. Cabe señalar que incluso después de la eliminación del campo eléctrico, este Estado de disposición direccional todavía puede conservarse en su mayoría, lo que otorga un efecto piezoeléctrico a la cerámica.

★ se adopta un dispositivo de polarización clave:

Dispositivo de polarización de cerámica piezoeléctrica de alta temperatura pzt - jh10 / 4 (cerámica piezoeléctrica por debajo de 10 kV polarizada simultáneamente 1 - 4 piezas)

Palabras clave: polarización piezoeléctrica, material cerámico piezoeléctrico, 1 - 4 piezas

El dispositivo de polarización piezoeléctrica de alta tensión pzt - jh10 / 4 se utiliza principalmente para el tratamiento de polarización de cerámica piezoeléctrica u otros materiales piezoeléctricos por debajo de 10 kv, y es ampliamente utilizado en universidades y unidades de investigación científica y producción dedicadas a la investigación o producción de materiales piezoeléctricos.

Características principales:

1. capaz de polarizar 1 - 4 muestras al mismo tiempo

2. proporcionar tres juegos de pinzas de prueba (se puede probar polvo, muestra única y láminas delgadas de cerámica piezoeléctrica)

2. seguro y confiable, compensación rápida de temperatura y alta precisión de temperatura constante

3. cada circuito tiene una función de protección de Corte cuando la corriente de fuga supera el valor prescrito, sin afectar la polarización de otras muestras, y otros circuitos pueden completar la polarización de acuerdo con el tiempo normal de polarización.

4. el tamaño de la muestra de cualquier agarre es de 3 - 40 mm en forma de pieza cuadrada o redonda.

7. fuente de alimentación de trabajo: ac220v 50 / 60Hz

8. Potencia nominal: 2,0 kW

9. prueba de polarización o resistencia a la presión de materiales piezoeléctricos: dc: 0 - 10kv (+ 5% + 2 palabras) ajustable continuamente

10. corriente total: 10 Ma

11. corriente de corte por canal: 0,5 ma

12. tiempo de calentamiento: se puede configurar automáticamente

13. elemento de calefacción: alambre de resistencia de alta calidad

14. número de muestras de prueba 1: se pueden cargar 1 - 4 muestras

15. temperatura nominal: ≤ 180 ° C

16. temperatura máxima: 200 ° C

17. método de control de temperatura: control inteligente de temperatura constante (tabla de importación), Programa de múltiples secciones controlable

18. muestra: el tamaño de la muestra es de 3 - 40 mm en forma cuadrada o redonda.

19. tamaño exterior: 875 * 470 * 400 (mm)

20. ★ sonda de polarización: electrodo de cobre de alta calidad (0,2 mm)

21. ★ muestras de polarización estándar: 8 piezas (10 mm * 1,5 mm)

21. ★ equipos y dispositivos de apoyo: capaces de cooperar con los probadores piezoeléctricos ZJ - 3 y ZJ - 6 para la medición

22. ★ equipos y dispositivos de apoyo: se pueden configurar accesorios de prensado de 10 mm, 20 mm, 30 mm y 40 mm

1. cambios en la orientación del dominio antes y después de la polarización

En el proceso de polarización de la cerámica piezoeléctrica, la orientación del dominio eléctrico ha cambiado significativamente. La cerámica no polarizada, cuya orientación de dominio de polarización espontánea es aleatoria, hace que la intensidad de polarización no aparezca a nivel macro. Sin embargo, después del tratamiento del campo eléctrico de corriente continua de alta tensión, los dominios se organizan direccionalmente en una dirección específica. Aunque después de la eliminación del campo eléctrico, este Estado de disposición direccional todavía se puede conservar en su mayor parte, dando así un efecto piezoeléctrico a la cerámica. Este cambio es crucial para las propiedades y funciones de la cerámica piezoeléctrica.

★ equipos clave para la prueba de materiales

Medidor ferroeléctrico fe - 5000

Palabras clave: circuito de histeria eléctrica, medidor ferroeléctrico, voltaje, frecuencia , CEPA eléctrica, curva de mariposa

I. introducción del producto:

Medidor ferroeléctrico fe - 5000Es un dispositivo de prueba de materiales de rendimiento ferroeléctrico de alto rango, que se puede aplicar a la medición de propiedades eléctricas de películas ferroeléctricas y materiales ferroeléctricos (materiales a granel existentes), puede medir el ciclo de estancamiento eléctrico de películas ferroeléctricas y puede medir los valores de películas ferroeléctricas con ciclos de estancamiento eléctrico asimétricos. Se puede realizar una prueba de tensión eléctrica, se puede utilizar la función de curva de mariposa, y el equipo también puede ampliar las funciones de resistencia a alta temperatura, dieléctrico de alta temperatura, curva de voltaje capacitor, TSC / tsdc, etc. Este instrumento es uno de los equipos importantes dedicados a los departamentos de producción, aplicación e investigación de materiales y componentes piezoeléctricos, y se ha utilizado ampliamente en las principales universidades e institutos de investigación científica.

2. principales indicadores técnicos:

1. tensión de la señal de salida:: +10 kVFunción de curva de mariposa de respuesta eléctrica expandible

2. temperatura; Temperatura ambiente - 200 ° c, precisión de control de temperatura: + 1 ° C

3. controlar la configuración personalizada del control del software del lado de la PC de la frecuencia de aplicación de 0,01 a 1khz (cerámica, cristal único, película delgada);

4. controlar la corriente de salida de 0 a ± 50ma es ajustable continuamente, y el software del lado de la pc controla la configuración personalizada.

5. rango de frecuencia de prueba de la línea de bucle de estancamiento eléctrico dinámico 0,01hz - 5khz

7. el tiempo mínimo de retención del ancho de pulso es de 20us; el tiempo mínimo de subida es de 10us;

8. frecuencia de prueba de fatiga 500khz (amplitud 10 vpp, capacidad de carga 1 nf); La frecuencia máxima de fatiga después del uso del amplificador de alta tensión es de 5 khz;

9. velocidad de prueba: tiempo de medición "5 segundos / muestra • punto de temperatura

10. especificaciones de la muestra: tamaño del material del bloque: diámetro 2 - 100 mm, espesor 0,1 - 10 mm

11,Funciones principales: dhm, shm, características I - v, pulso pund, fatigue de fatiga, resistencia a la penetración eléctrica bdm, corriente de fuga lm, sesgo de corriente, fuerza de retención rm,

10. La resolución de carga no es inferior a 10 mc;

Rango de medición de corriente de fuga: 1pa a 20 ma, resolución no inferior a 0,1 pa;

12. modo de control: control informático en tiempo real, visualización en tiempo real, cálculo de datos en tiempo real, análisis y almacenamiento

13. adquisición de software: software de adquisición automática, el análisis puede ser compatible con otros programas informáticos convencionales relacionados.

14. precisión de la prueba: + 0,05%

15. tensión incorporada: + 20v

Módulo incremental:

Impresión de impresión im

Prueba de cambio de temperatura tHM

El módulo pom realiza la función de medición de polarización

El módulo CVM realiza la prueba de condensadores de señal pequeña y obtiene la curva C - V

El módulo pzm realiza la prueba de las características piezoeléctricas

El módulo DPM prueba el rendimiento dieléctrico

El módulo RTM prueba el rendimiento de resistencia / resistencia

El módulo CCDM realiza la prueba de carga y descarga de condensadores.

7. tecnología de preparación de cerámica piezoeléctrica con estructura compleja

En aplicaciones de movimiento multidimensional e integradas, como robots flexibles y dispositivos de agarre, la cerámica piezoeléctrica de estructuras complejas juega un papel. Este tipo de cerámica muestra efectos piezoeléctricos multidireccionales, logrando así un control preciso de la posición y la fuerza. Su espesor no uniforme, el campo eléctrico o el estrés mecánico, así como las características multifuncionales integradas acústicas, mecánicas, eléctricas y ópticas, lo hacen brillar en escenarios especiales como lentes acústicas, guías de onda y resonadores. Además, la cerámica piezoeléctrica de estructuras complejas también se ha utilizado ampliamente en aplicaciones que requieren adaptación a superficies o ajustes estrechos, como sensores físicos, dispositivos biomédicos y tecnologías portátiles.

1. Robot flexible, lente acústica, sensor humano
Al preparar cerámica piezoeléctrica con estructura compleja, la etapa de formación del enlace de preparación del embrión realmente enfrenta muchos desafíos. Los procesos de moldeo tradicionales, como el moldeo por presión seca, el moldeo por presión isostática y el moldeo por calandrado, son principalmente adecuados para cerámica piezoeléctrica con estructura simple. Sin embargo, con el progreso continuo de la tecnología, algunos métodos de moldeo innovadores, como la tecnología de moldeo sin molde (fabricación aditiva), el moldeo por inyección de gel y el moldeo por inyección, se han aplicado con éxito a la preparación de cerámica piezoeléctrica de estructura compleja. La introducción de estos nuevos procesos ha promovido en gran medida el desarrollo de robots flexibles, lentes acústicas y sensores humanos.

8. tecnología de moldeo sin molde

La tecnología de moldeo sin molde de cerámica piezoeléctrica, también conocida como fabricación aditiva, es un método de moldeo de alta precisión en el mercado actual. Se basa principalmente en la acumulación o solidificación de materiales capa por capa después del modelado tridimensional para construir los objetos necesarios, lo que no solo tiene una alta eficiencia de formación, sino que también no requiere el uso de moldes, cumpliendo así con flexibilidad los requisitos de fabricación personalizados, integrados y complejos.

9. tecnología de formación de escritura directa (diw)

La tecnología de moldeo por escritura directa, como una especie de fabricación aditiva, exprime y deposita el purín cerámico configurado capa por capa a través de un aspersor de escritura directa, formando así un embrión. Esta tecnología no es exigente para el medio ambiente y el equipo es relativamente simple. los aspersores suelen ser impulsados por gas o dispositivos mecánicos sin condiciones adicionales como láser, calefacción o rayos ultravioleta. Por lo tanto, tiene ventajas obvias como bajo costo, alto contenido sólido y alta densidad, y es muy adecuado para la preparación de cerámica piezoeléctrica con estructura de gran envergadura y suspensión. De hecho, la tecnología de moldeo por escritura directa se ha convertido en un método de fabricación aditiva en la preparación de cerámica piezoeléctrica. Sin embargo, debido a que la tecnología diw no permite un diseño de soporte, el purín utilizado debe tener una buena pegajosidad para garantizar que se puedan formar filamentos continuos y sin puntos de interrupción bajo la acción de corte de la boquilla, manteniendo así la integridad de la estructura.

Exhibición de piezas aglomeradas de cerámica pzt formadas por escritura directa con tinta
A través de la tecnología de moldeo por escritura directa, se prepararon con éxito piezas sinterizadas de cerámica pzt utilizando pulpa cerámica en forma de tinta. Esta tecnología no solo reduce los costos, sino que también mejora la eficiencia de la producción y proporciona nuevas ideas para la preparación de cerámica piezoeléctrica.

10. tecnología de moldeo por impresión por inyección de tinta (ljp)

La tecnología de moldeo por impresión por inyección de tinta logra un moldeo rápido expulsando tinta cerámica capa por capa sobre el portador. En este proceso, la mezcla de polvo cerámico, adhesivos y otros aditivos orgánicos es crucial, lo que afecta directamente las propiedades físicas de la tinta, como la viscosidad, la tensión superficial, la conductividad eléctrica, etc. Además, el alto contenido de sólidos y la tasa de secado también son claves para garantizar la calidad de la formación. Esta tecnología es favorecida por su bajo costo y proceso simple, pero es adecuada principalmente para la preparación de pequeños componentes cerámicos piezoeléctricos y, al igual que la tecnología de moldeo por escritura directa, no puede diseñar estructuras de soporte, lo que limita su capacidad de imprimir componentes complejos y controlabilidad estructural.

11. tecnología de fotocurado

La tecnología de moldeo por fotocurado implica mezclar polvo cerámico con resina fotosensible curable y luego solidificarse a través de un escaneo ultravioleta parcial. La tecnología se puede dividir en litografía estereoscópica (sla) y fotoprocesamiento digital (dlp), tecnología que se desarrolló más tarde y cuya pulpa se solidificó en una pequeña comunidad entre la capa de moldeo anterior y la parte inferior del cilindro, lo que evitó efectivamente el daño de la fuerza de cizallamiento de la pulpa de alta viscosidad causada por la repintación de la espátula En SLA a la pieza moldeada y permitió un control más preciso de la altura de la rebanada. Sin embargo, debido al tamaño del cilindro de formación, la tecnología todavía no se puede utilizar para preparar componentes cerámicos piezoeléctricos de gran tamaño.

Las ventajas de la tecnología de moldeo por fotocurado radican en su corto ciclo de producción, excelente calidad de superficie del prototipo y producción automatizada realizable. Pero también se enfrentan a algunos desafíos, como la posible deformación del prototipo, el costo relativamente alto y los problemas de microtoxicidad de las resina fotosensible.

1. demostración de ejemplos de cerámica piezoeléctrica formada por tecnología de procesamiento óptico digital y su relación con materiales compuestos piezoeléctricos
Con la tecnología de procesamiento óptico digital, hemos preparado con éxito componentes cerámicos piezoeléctricos y los hemos estudiado en detalle. Al mismo tiempo, también discutimos la aplicación potencial de materiales compuestos piezoeléctricos en el proceso de moldeo de procesamiento óptico digital.

12. tecnología de deposición por fusión (fdm)

La tecnología de moldeo por deposición por fusión utiliza principalmente una mezcla de resina termoplástica y polvo cerámico como materia prima. Su proceso consiste en calentar la materia prima a una temperatura ligeramente superior al punto de fusión para convertirla en un Estado fluido. Posteriormente, bajo el control preciso de la computadora, el líquido se exprime gradualmente y se deposita en el portador inferior, formando billetes crudos superponiendo capas, y la precisión del producto final puede alcanzar el nivel milimétrico.

1. foto de sección transversal de cerámica piezoeléctrica de gradiente de depósito fundido
La tecnología de moldeo por deposición por fusión es conocida por su simple proceso de producción, ahorro de costos y flexibilidad de diseño, mientras que el mantenimiento de su equipo es bastante simple. Sin embargo, debido a que el punto de fusión de los materiales cerámicos es generalmente alto, a menudo no es factible tomar forma directamente con el proceso fdm. Por lo tanto, las partículas cerámicas generalmente se mezclan con materiales termoplásticos para hacer materiales de seda especialmente diseñados para la impresión. Este método de aplicación limita en cierta medida la gama de materiales disponibles. En la actualidad, la investigación sobre la preparación de cerámica piezoeléctrica mediante el proceso FDM sigue siendo relativamente pequeña.

13. tecnología de moldeo por inyección

El proceso de moldeo por inyección implica mezclar uniformemente el polvo con el adhesivo en una proporción específica, y luego inyectarlo en la cavidad del molde a una cierta velocidad para formar un cuerpo en blanco. Después del desengrasado y la sinterización a alta temperatura, se pueden obtener productos cerámicos densos. Esta tecnología no solo tiene un ciclo de producción corto y un producto terminado uniforme, sino que también es adecuada para la producción en masa, y la operación es bastante flexible. Sin embargo, vale la pena señalar que el contenido de materia orgánica en su producto terminado es relativamente alto, y puede producirse grietas durante el desengrasamiento, lo que afecta la densidad.

1. diagrama de flujo del proceso de moldeo por inyección de polvo de cerámica piezoeléctrica
En la actualidad, aunque la tecnología de moldeo por inyección ha atraído una gran atención en la preparación de materiales compuestos piezoeléctricos a base de plomo y matrices piezoeléctricas, esta tecnología también es adecuada para la preparación de cerámica piezoeléctrica sin plomo. Con el progreso continuo de la tecnología, es posible lograr la producción a gran escala de cerámica piezoeléctrica sin plomo.

14. tecnología de moldeo por inyección de gel

La tecnología de moldeo por inyección de gel es un nuevo proceso de moldeo por inyección de tamaño neto después del moldeo por inyección y el moldeo por inyección. INTEGRA hábilmente los principios químicos y Teológicos de los polímeros. Específicamente, se trata de agregar monómeros orgánicos de baja concentración e iniciadores a los Puros cerámicos de alto contenido sólido (con una fracción de volumen superior al 50%) y baja viscosidad (menos de 1pa · s), y luego verter. En condiciones específicas, los monómeros orgánicos en el tamaño se polimerizarán in situ para formar una estructura de malla reticulada estable, lo que promoverá la solidificación rápida in situ del tamaño y, a su vez, logrará la configuración in situ del cuerpo de cerámica. Los productos cerámicos necesarios se pueden obtener después de pasos posteriores como el desmoldeo, el secado, la descarga de pegamento (para eliminar la materia orgánica) y la sinterización.

1. aplicación de la tecnología de moldeo por inyección de gel en la preparación de piezas de cerámica
Con la tecnología de moldeo por inyección de gel, se pueden preparar fácilmente piezas de cerámica con formas complejas. Esta tecnología depende de pulpa cerámica estable, de alto contenido sólido y de baja viscosidad, que es la clave para lograr un excelente efecto de moldeo por inyección. El alto contenido de fase sólida ayuda a reducir la tasa de contracción seca del cuerpo en blanco, reduciendo así el riesgo de deformación; La baja viscosidad, por su parte, garantiza que la suspensión pueda rellenar completamente el molde durante el proceso de inyección, lo que también favorece la eliminación del gas envuelto. El tamaño estable garantiza aún más la microestructura uniforme del cuerpo en blanco y sienta las bases para la obtención final de productos de alto rendimiento.

La ventaja de esta tecnología radica en su excelente uniformidad, alta resistencia del cuerpo, proceso de operación simple y adaptabilidad al mecanizado, lo que hace posible la preparación de cerámica piezoeléctrica grande y compleja. Sin embargo, la tecnología también tiene algunos desafíos, como un grado relativamente bajo de automatización y dificultades en el proceso de secado.

15. Resumen

Con los rápidos cambios en la Ciencia y la tecnología, el proceso de formación de la cerámica piezoeléctrica se está volviendo cada vez más rico y se está desarrollando en la dirección de la tecnología de formación rápida. Sin embargo, estos procesos todavía enfrentan muchos desafíos, como la necesidad inevitable de agregar compuestos orgánicos como adhesivos y dispersantes en la preparación de pulpa, lo que a menudo conduce a problemas como el aumento del tiempo de desengrasado, la deformación del producto y la disminución de la densidad y resistencia. Por lo tanto, en el futuro, el proceso de moldeo de cerámica de estructura compleja debe comprometerse a minimizar el uso de compuestos orgánicos mientras cumple con los requisitos de calidad de moldeo para lograr un mejor rendimiento. Además, las propiedades piezoeléctricas de la cerámica se pueden mejorar aún más a través de la modificación del dopaje, la optimización de la textura y la aplicación de materiales compuestos.

1. Liu kai, Sun ce, Shi Yusheng y otros discutieron el estado actual y las perspectivas futuras de la fabricación de cerámica piezoeléctrica con materiales añadidos, y el contenido relevante fue publicado en la revista Journal of Inorganic materials.

2. Zeng wenzhu, Chen yan, Yuan maosheng y otros realizaron un resumen exhaustivo de los procesos de preparación de cerámica piezoeléctrica de estructura compleja, y el artículo fue publicado en la revista China ceramics.

3. Yan bowu publicó un artículo en Journal of instruments, estudiando la tecnología de moldeo por inyección de gel de cerámica piezoeléctrica pzt.

4. Liu chunlin, Qin shuai, Wu Dun y otros exploraron la aplicación de la tecnología de moldeo por inyección de polvo desengrasado soluble en agua en la preparación de cerámica piezoeléctrica plzt, y estudiaron sus propiedades piezoeléctricas, y los resultados relevantes se publicaron en la revista Journal of silicon.

5. Xie Rui llevó a cabo un nuevo estudio de moldeo por inyección de gel de matriz cerámica pzt de estructura fina en la Universidad Central Sur.