壓電陶瓷生產(chǎn)工藝流程
1.原料選擇:根據(jù)所需壓電陶瓷的具體成分和性能要求,選擇合適的金屬氧化物或碳酸鹽作為原料。常用的原料包括Pb?O?、ZrO?、TiO?等。
2.配料:按照配方比例準(zhǔn)確稱(chēng)量各種原料,注意少量添加劑的放置位置,通常應(yīng)放在大料的中間,以確?;旌暇鶆?。
3.混合:將稱(chēng)量好的原料放入球磨機(jī)中,加入適量的磨球和介質(zhì)(如水或酒精),進(jìn)行機(jī)械混合。
4.球磨:通過(guò)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),使原料在磨球的作用下不斷碰撞、摩擦,從而達(dá)到粉碎和混合的目的。球磨時(shí)間、轉(zhuǎn)速和介質(zhì)的選擇都會(huì)影響原料的細(xì)度和混合效果。
5.預(yù)燒:將球磨后的原料放入高溫爐中,按照預(yù)定的升溫曲線進(jìn)行加熱。預(yù)燒過(guò)程中,原料會(huì)經(jīng)歷線性膨脹、固相反應(yīng)、收縮和晶粒生長(zhǎng)等階段。
6.二次球磨:將預(yù)燒后的原料再次進(jìn)行球磨,以進(jìn)一步細(xì)化粉末并提高成分的均勻性。
7.造粒:在二次球磨后的粉末中加入適量的粘結(jié)劑(如聚乙烯醇PVA),通過(guò)噴霧干燥或手工造粒等方法制成流動(dòng)性好的顆粒。
8.成型:常用的成型方法包括干壓成型、等靜壓成型等。成型過(guò)程中需要控制壓力、保壓時(shí)間和脫模速度等參數(shù),以確保坯體的質(zhì)量和尺寸精度。
9.排塑:將成型坯體放入排塑爐中,按照預(yù)定的升溫曲線進(jìn)行加熱,使粘結(jié)劑和水分逐漸揮發(fā)排出。
10.燒結(jié):將排塑后的坯體放入高溫爐中,在適當(dāng)?shù)臒Y(jié)氣氛(如氧化氣氛)和溫度下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)過(guò)程中需要控制升溫速度、保溫時(shí)間和冷卻速度等參數(shù),以確保陶瓷體的質(zhì)量和性能。
11.后加工:對(duì)燒結(jié)后的陶瓷體進(jìn)行研磨、切割等加工,以達(dá)到所需的尺寸和形狀精度。
12.電極制備:在陶瓷體的表面制備導(dǎo)電電極,常用的方法包括銀層燒滲、化學(xué)沉積和真空鍍膜等。電極的制備質(zhì)量直接影響壓電陶瓷的性能和使用效果。
13.極化:將制備好電極的陶瓷體放入極化裝置中,施加高直流電場(chǎng)進(jìn)行極化處理。極化過(guò)程中需要控制電場(chǎng)強(qiáng)度、極化溫度和極化時(shí)間等參數(shù)。
14.測(cè)試:對(duì)極化后的壓電陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試,包括壓電系數(shù)、介電常數(shù)、機(jī)電耦合系數(shù)等指標(biāo)的測(cè)量。
15.檢驗(yàn):根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),確保產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求和使用標(biāo)準(zhǔn)。