I. Uvodni povzetek tarč iz svinčevega cirkonija in titana
Svinčeno cirkonijeve titanove tarče, običajno imenovane PZT materiali, so sintetizirani keramični materiali iz svinca, cirkonija, titana in nekaterih drugih elementov po posebnem postopku. Ta material ima več piezoelektričnih, feroelektričnih in dielektričnih lastnosti. PZT materiali se med uporabo električnega polja mehansko deformirajo. Uporablja se v piezoelektričnih keramičnih elementih, sonarjih, ultrazvočnih napravah in piezoelektričnih senzorjih. Kot pri drugih tehnologijah, čistost materiala in doslednost delovanja, zlasti v-aplikacijah višjega cenovnega razreda, preusmerja svinčene cirkonijeve titanove tarče v fokus industrije. Ti materiali so zdaj na voljo s čistostjo 99,99 %.
II. Parametri učinkovitosti tarč iz svinčevega cirkonijevega titanata 99,99 % visoke -čistosti
Dejavniki, kot so čistost, gostota, kompaktnost in piezoelektrični koeficient, zahtevajo temeljit nadzor, da se zagotovi zanesljivo in stabilno delovanje. Tukaj je nekaj najpomembnejših lastnosti delovanja te vrste ciljev.
1. Čistost: Doseganje 99,99 % povzroči izjemno nizko vsebnost nečistoč, kar pomaga zmanjšati njihovo stavo na učinkovitost keramike. Te nečistoče vključujejo svinčev oksid, cirkonijev oksid in titanov oksid, skupaj z nekaterimi elementarnimi nečistočami. Izboljšana stabilnost spremlja večjo čistost.
2. Gostota: Vrednost, ki je blizu teoretični gostoti, je približno 7,8 do 8,0 g/cm³, znotraj tega območja je vrednost piezoelektrične zmogljivosti in mehanske trdnosti.
3. Gostota: kritična vrednost, ki običajno presega 98 % in je največja notranja poroznost keramike, je kompaktnost keramike. Boljše mehanske in električne lastnosti keramike so dodatno povezane z izboljšano trdnostjo.
4. Velikost delcev znotraj nekaj mikronov: Vpliva na enotno strukturo v keramiki, izboljša zmanjšanje napak in izboljša strukturno doslednost, skupaj s ponovljivostjo delovanja sistema.
5. Piezoelektrični koeficient: 300 do 600 pico-Coulombs/Newton, odvisno od specifične formulacije in uporabljene tehnike obdelave.
6. Feroelektrične lastnosti: Te vključujejo moč polarizacije in preostanek polarizacije, ki zagotavljajo, da je sposobnost sistema, da se vrne v ravnovesje, zanesljiva in stabilna med dolgotrajno izpostavljenostjo električnemu polju.
7. Toplotne lastnosti: kot sta koeficient toplotnega raztezanja in Curiejeva temperatura, zagotavljata, da bo tehnološko uporabna stabilnost delovanja ohranjena v širokem razponu temperaturnih nihanj.
Prilagajanje in spreminjanje teh parametrov ne zagotavlja samo bistvenih lastnosti materiala, ampak je tudi ključnega pomena za to, kako naj bi material deloval v določenih aplikacijah.
III. Postopek priprave in nadzor kakovosti
Koraki priprave za-svinčevo-cirkonijeve titanove tarče visoke čistosti obsegajo kompleksen proizvodni postopek, ki se začne z izbiro-svinčevega cirkonija visoke čistosti s titanom, ter zaporedje drugih načrtovanih korakov, kot so razmerje, mešanje, sintranje, mletje in oblikovanje. Vsak od teh korakov je treba nadzorovati, ti pa bodo vplivali na proces, čistost in končni izdelek.
1. Surovina: svinec visoke -čistosti in cirkonij
2. Izogibanje prevelikemu presežku in prevelikemu pomanjkanju med enakomernim mešanjem materialov.
3. Doseganje popolnega zlitja keramičnih delcev in ustvarjanje gostega keramičnega telesa vključuje tehniko visoko-temperaturnega sintranja.
4. Procesa sintranja in oblikovanja po-sintranju sta med seboj povezana. Keramiko najprej sintramo, nato pa jo za doseganje dimenzijsko natančnega ogrodja in gladke površine podvržemo stiskanju ali izostatičnemu oblikovanju.
5. Nadaljnji postopki vključujejo toplotno obdelavo ali nizko{1}}temperaturno površinsko obdelavo. Ti so namenjeni ustvarjanju gladke zunanjosti ob hkratni toplotni stabilizaciji materiala.
V celotnem proizvodnem ciklu se uporabljajo procesi nadzora kakovosti. Za preverjanje čistosti kristalografske strukture se uporablja rentgenska difrakcija (XRD). Delci in pore ter električne funkcije materiala (piezoelektrične in feroelektrične) so potrjene s preskusi električne učinkovitosti, ki se izvajajo v SEM.
IV. Učinkovitost aplikacije ciljev TZT
Svinčeve cirkonijeve titanove tarče s čistostjo cirkonija in titana 99,99 % kažejo stabilno delovanje v vseh praktičnih aplikacijah. To je posledica visoke gostote tarč, enotne strukture zrn in strogih standardov obdelave.
V mikroelektroniki so s temi ciljnimi materiali nastale piezoelektrične tanke plasti razmeroma enakomerne, kar izboljša zmogljivost v napravah z več{0}}čipi. Poleg tega stabilne lastnosti svinčenih cirkonijevih titanovih tarč zagotavljajo občutljivost in natančnost meritev v akustičnih napravah. Te tarče iz svinčevega cirkonijevega titana se uporabljajo tudi pri ultrazvočnem slikanju, industrijskih pregledih in številnih drugih aplikacijah.
Visoka stopnja čistosti Zr in Ti v materialih ima za posledico zelo nizko stopnjo kontaminacije, kar omogoča, da materiali dlje časa ohranijo svoje toplotne in električne lastnosti. To zmanjša potrebe po vzdrževanju in zamenjavi. To je koristno v primeru visoko{2}}natančnih instrumentov in sistemov, ki naj bi delovali v daljših obdobjih.
