压电陶瓷材料的分类.doc

压电陶瓷材料的分类1、按主要组成晶体结构分类：现已实用化的压电陶瓷材料主要分为：（1）钙钛结构矿 perovskite structure 具有钙钛矿结构的铁电，压电陶瓷属于ABO3型氧八面体，其中A为一价或二价金属离子，而B为四价或五价金属。半径较大的A正离子，半径较小的B正离子和氧离子分别位于晶胞格子的顶角，体心和面心。如图所示。这种结构也可看成是一组BO6八面体按简立方图样排列而成，各氧八面体由公有的氧离子联结，A正离子占据氧八面体之间的空隙，钙钛矿原胞是立方的，也可畸变成具有三角和四方对称性。钛酸钡，钛酸铅，锆钛酸铅和KxNa1-xNbO3等铁电压电陶瓷具有钙钛矿结构。 （2）钨青铜结构 tungsten-bronze structure 具有钨青铜结构的铁电，压电陶瓷也属于ABO3型氧八面体铁电体，一个四方晶胞包含10个BO6八面体，它们由其顶角按一定方式联结而成。 偏铌酸铅和铌酸锶钡等铁电压电陶瓷具有钨青铜结构。 （3）铋层状结构 bismuth layer structure 铋层状结构可以看成是由其氧八面体类钙钛矿层与Bi2O12层交替叠成的。其中类钙钛矿层可以是一层如Bi2WO6,二层如PbBi2Nb3O9，三层如Bi4Ti8O12以至五层。在类钙钛矿层中，其正离子可被许多离子取代。（4）焦绿石结构 pyrochlore structure焦绿石结构是由共同顶角的NbO6或TaO6氧八面体组成，而较大的Cd2+或Pb2+离子位于氧八面体之间的间隙中。这种结构的铁电体仅出现在Cd2Nb2O2, Pb2Nb2O2和Cd2Ta2O7等有限几种化合物中*本公司产品压电陶瓷材料主要为钙钛矿结构。2、 按主要组成组元分类： （1）单元系陶瓷unit system ceramics 实用的单元系其结晶构造几乎都是BaTiO3为代表的钙钛矿结构和PbNbO6等的钙青铜结构：属于钙钛矿结构的单元系材料有BaTiO3、PbTiO3、PbZrO3、居里点高的iNaTi2O6(Tc=320),BiKTiO6(380),Pb2FeNb6(112)和 Pb3ZnNb2O3()等压电陶瓷。属于钨青铜型结构的单元系压电陶瓷有bNb2O6PbTa2O6用r.Pb和稀土等置换a就得到属于钨青铜型结构的化合物aNb2O3 a.钛酸钡陶瓷 barium titanate ceramics 钛酸钡陶瓷是一种具有典型钙钛矿结构的铁电陶瓷。它通常是以碳酸钡和二氧化钛为主要原料，预先合成后再在高温下烧结而成的。 b.钛酸铅陶瓷 lead titanate ceramics钛酸铅陶瓷是具有钙钛矿性结构的铁电陶瓷。它通常是由四氧化三铅或氧化铅和二氧化钛以及少量添加物预先合成后再在高温下烧结而成的。 （2）二元系陶瓷 binary system ceramies 二元系压电陶瓷是俩种化学通式ABO3型结构的化学物所形成的固溶体，其中A代表二价的正离子Pb2+,Ba2+,Mg2+,Ca2+,Sr2+,等或一价正离子K+,Na+等，B代表四价的正离子Zr4+,Ti4+或五价的Nb5+等。最常见的二元系压电陶瓷是PbZrxTi1-xO3。通过调节两种ABO3型结构的克分子比，以及用取代元素和添加物改性的方法，可以获得各种不同用途的材料。 锆钛酸铅陶瓷 Lead zirconate ceramic PbZrxTi1-xO3锆钛酸铅陶瓷通常简称为PZT陶瓷，这种压电陶瓷目前受到广泛应用。它是PbZrO3和PbTiO3的固溶体，具有钙钛矿型结构，当锆钛比为53/47左右即共晶相界附近时，具有最强的压电性能。 （3）三元系陶瓷 ternary system ceramics 三元系陶瓷通常是在具有钙钛矿性结构的锆钛酸铅PbZrO3-PbTiO3中二元系再增加第三种化学通式为ABO3型化合物而形成的三元系固溶体。所增加的第