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:按照配方比例準確稱量各種原料,注意少量添加劑的放置位置,通常應放在大料的中間,以確?;旌暇鶆?。
3.混合:將稱量好的原料放入球磨機中,加入適量的磨球和介質(如水或酒精),進行機械混合。
4.球磨:通過球磨機的轉動,使原料在磨球的作用下不斷碰撞、摩擦,從而達到粉碎和混合的目的。球磨時間、轉速和介質的選擇都會影響原料的細度和混合效果。
5.預燒:將球磨后的原料放入高溫爐中,按照預定的升溫曲線進行加熱。預燒過程中,原料會經(jīng)歷線性膨脹、固相反應、收縮和晶粒生長等階段。
6.二次球磨:將預燒后的原料再次進行球磨,以進一步細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劑(如聚乙烯醇PVA),通過噴霧干燥或手工造粒等方法制成流動性好的顆粒。
8.成型:常用的成型方法包括干壓成型、等靜壓成型等。成型過程中需要控制壓力、保壓時間和脫模速度等參數(shù),以確保坯體的質量和尺寸精度。
9.排塑:將成型坯體放入排塑爐中,按照預定的升溫曲線進行加熱,使粘結劑和水分逐漸揮發(fā)排出。
10.燒結:將排塑后的坯體放入高溫爐中,在適當?shù)臒Y氣氛(如氧化氣氛)和溫度下進行燒結。燒結過程中需要控制升溫速度、保溫時間和冷卻速度等參數(shù),以確保陶瓷體的質量和性能。
11.后加工:對燒結后的陶瓷體進行研磨、切割等加工,以達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電電極,常用的方法包括銀層燒滲、化學沉積和真空鍍膜等。電極的制備質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,施加高直流電場進行極化處理。極化過程中需要控制電場強度、極化溫度和極化時間等參數(shù)。
14.測試:對極化后的壓電陶瓷進行性能測試,包括壓電系數(shù)、介電常數(shù)、機電耦合系數(shù)等指標的測量。
15.檢驗:根據(jù)測試結果對壓電陶瓷進行質量檢驗,確保產(chǎn)品符合設計要求和使用標準。