ZnO亚微球添加对放电等离子烧结PZT陶瓷结构和性能的影响

作     者：张志伟 刘志阳 秦雷 梁立兴 

作者机构：北京航空航天大学杭州创新研究院浙江省智能传感材料与芯片集成技术重点实验室 北京信息科技大学传感器北京市重点实验室 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：浙江省引进培育领军型创新创业团队项目(2020R01007) 北京市属高等学校高水平科研创新团队建设支持计划项目(BPHR20220124) 

主　　题：锆钛酸铅 压电陶瓷 放电等离子烧结 压电性能 介电性能 

摘      要：通过溶剂热法合成由纳米点组成的均匀ZnO亚微球，并将ZnO亚微球添加到PZT5A粉体中进行放电等离子烧结，研究ZnO亚微球添加对PZT陶瓷物相组成、微观结构及电学性能的影响。结果表明：采用放电等离子烧结法能够在900 ℃保温5 min条件下制备出相对密度超过97%的PZT陶瓷，显著提升效率并降低能耗。ZnO亚微球的添加有利于PZT陶瓷的烧结和晶粒生长，随着ZnO亚微球添加量的增加，PZT三方相(R)的含量逐渐增大。适量ZnO亚微球的添加能够改善PZT陶瓷的压电性能和介电性能，ZnO质量分数为0.10%时，材料的综合性能最优，在1 kHz频率下，压电常数d33=432 pC/N，机电耦合系数kp=0.56，机械品质因数Qm=69.8，相对介电常数εr=1360，介电损耗tanδ =0.0227。