延安市山东压电陶瓷-宇海电子

由于含铅的PZT基压电陶瓷通常的烧结温度为1200℃以上，处于这个温度的PbO容易挥发.由于铅的挥发:(1)使得PZT陶瓷的化学计量比发生偏差，性能难以稳定控制;(2)对环造成污染，危害人类健康;(3)压电陶瓷器件的多层化，在高温烧结时，内电极常使用铂等，大大提高了器件的成本[12].为了防止铅的挥发、减少铅的损失可以通过密闭容器烧结[13]，加入过量铅成分等方法，但更应该通过降结温度来防止，少铅的损失，还可以节约能源.

但在实际的操作过程中，中低温烧结的温度降低是有限的，低温工艺会提高PZT粉体制备的成本;添加剂的加入容易引入第二相，易降低其电学性能.研究表明[12]，研究者常采用加入过量的氧化铅成分来弥补铅的损失.加入过量的氧化铅在烧结时呈现液相，有助于粉体的致密化行为，山东压电陶瓷，但却降低了烧结体的致密度.又由于在PbO液相中TiO2溶解度大于ZrO2的溶解度，过量的氧化铅有可能使烧结的PZT陶瓷中钛含量偏高.而铅的热损失机理有待于进一步研究.

为了适应各种不同的用途和要求，国内外对PZT陶瓷进行了广泛的掺杂改性研究.PZT压电陶瓷的掺杂改性主要有以下几个方面:

.1　软性掺杂　这种掺杂是指La3+、Bi3+、Nb5+、W6+等离子分别置换Pb2+或(Zr，Ti)4+等离子，在晶格中形成一定量的正离子缺位(主要是A位)，由此导致晶粒内畴壁容易移动，结果使矫顽场降低，使陶瓷的极化变得容易，因而相应地提高了压电性能.但空位的存在增加了陶瓷内部的弹性波的衰减，引起机械品质因数Qm和电气品质因数Qe的降低，但其介电损耗增大，因而这类掺杂的PZT压电陶瓷通常称为“软性”PZT压电陶瓷，适于制备高灵敏度

.2　硬性掺杂　这类掺杂与离子软性掺杂的作用相反:离子置换后在晶格中形成一定量的负离子(氧位)缺位，因而导致晶胞收缩，抑制畴壁运动，降低离子扩散速度，矫顽电场增加，从而使极化变得很困难，压电性能降低，Qm和Qe变大，介电损耗减少.具有这类掺杂物的PZT压电陶瓷称为“硬性”PZT压电陶瓷，的传感器元件.这类掺杂报道较多的是La3+和Nb5+[

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