锆钛酸铅/银压电复合材料的烧结及其电学和力学性能

摘要

以锆钛酸铅(leadzirconatetitanate,PZT)和纯银(silver,Ag)粉末为原料,分别在900℃和1200℃用普通粉末烧结工艺制备了PZT/Ag复合材料。结果表明:在2个烧结温度下,Ag粉末均未氧化或与PZT相发生化学反应,而是以单质Ag弥散分布于PZT基体。尽管少量的Ag在900℃温度下明显促进了PZT陶瓷的烧结,但样品的显微结构还远不够致密。在Ag的体积分数为0～15%的范围内,900℃烧结制备的PZT/Ag复合材料的介电常数εr随Ag含量增加而升高的速率明显快于1200℃的相应结果,但是,其相应的剩余极化强度Pr和矫顽场Ec等铁电性能、压电常数d33以及断裂韧性Kc均明显低于1200℃的相应结果。根据不同温度烧结PZT/Ag复合材料的显微结构特征解释了上述材料电学性能和力学性能的差异。研究表明:1200℃是目前较为合适的烧结温度。